铸钢件热处理的三个阶段

铸钢件的热处理包括加热、保温、冷却三个阶段。工艺参数的确定应以保证产品质量和节约成本为目的。

1) 加热

加热是热处理过程中耗能的过程。加热过程的主要技术参数是选择合适的加热方式、加热速度和加料方式。

(1) 加热方式。铸钢件的加热方式主要有辐射加热、盐浴加热和感应加热。加热方式的选择原则是快速均匀、易于控制、、成本低。铸造厂在加热时一般考虑铸件的结构尺寸、化学成分、热处理工艺和质量要求。

(2) 加热速度。对于一般铸钢件，可以不限制加热速度，用炉子的功率加热。采用热炉装料可大大缩短加热时间和生产周期。事实上，在快速加热的情况下，铸件表面与型芯之间没有明显的温度滞后现象。加热缓慢会导致生产效率降低，能耗增加，铸件表面氧化脱碳严重。但对于一些形状结构复杂、壁厚较大、加热过程中热应力较大的铸件，应控制加热速度。一般可采用低温缓慢加热（600℃以下）或保持中低温，然后在高温地区采用快速加热。

2) 保温

铸钢件奥氏体化的保温温度应根据铸钢的化学成分和要求的性能来选择。保温温度一般略高于相同成分的锻钢件（约20℃）。对于共析钢铸件，应保证碳化物能迅速结合到奥氏体中，并保证奥氏体能保持细小晶粒。

铸钢件的保温时间应考虑两个因素：一是使铸件表面和型芯的温度均匀，二是保证***的均匀性。因此，保温时间主要取决于铸件的导热系数、断面壁厚和合金元素。一般来说，合金钢铸件比碳钢铸件需要更长的保温时间。铸件壁厚通常是计算保压时间的主要依据。回火处理和时效处理的保温时间，应考虑热处理目的、保温温度和元素扩散速度等因素。

3) 冷却

钢铸件保温后可采用不同速度冷却，以完成金相转变，获得所需的金相***，达到规定的性能指标。一般来说，提高冷却速度有助于获得良好的***和细化晶粒，从而提高铸件的力学性能。但如果冷却速度过快，则容易在铸件中产生较大的应力。这可能导致结构复杂的铸件变形或开裂。

?碳钢铸件的热处理

碳钢铸件的热处理

碳钢铸件通常采用的热处理方式有：退火、正火或者正火+回火。经过正火处理的铸钢，其力学性能比退火状态的铸钢稍微高一些。由于***转变时的过冷度比较大，硬度也会高一些，而且，其切削性能也比较好。

对于含碳量高，并且形状复杂的碳钢铸件，为了消除残留应力和改善韧性，可以在正火后进行回火处理。回火温度一般以550℃ - 650℃为宜，然后在空气中冷却。

当含碳量高于0.35%的时候，铸造碳钢件也可以采用调质（淬火+高温回火）处理。小型的碳钢铸件可以有铸态直接进行调质处理；大型或者形状复杂的碳钢铸件则应该在正火后再进行调质处理。

马氏体耐热铸钢的热处理

马氏体耐热铸钢的热处理

马氏体耐热铸钢的含铬量一般为7～13%, 在650℃以下有较高的高温强度、性和耐水汽腐蚀的能力，但是它的焊接性较差。含铬12%左右的1Cr13、2Cr13, 以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV，1Cr12WMoV，2Cr12WMoNbVB等合金通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。此外, 作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。

马氏体耐热铸钢件的常用热处理工艺是正火 + 回火。