铸钢件热处理的特点

铸钢件热处理的特点

1）铸钢件的铸态***中，常有粗大的枝晶和偏析。 热处理时，加热时间应略高于相同成分的锻钢件。 同时，需要适当延长奥氏体化的保持时间。

2）由于部分合金钢铸件铸态***偏析严重，为消除其对铸件终性能的影响，在热处理时应采取均质化措施。

3）对于形状复杂、壁厚差异大的铸钢件，热处理时必须考虑截面效应和铸件应力因素。

4）铸钢件进行热处理时，必须根据其结构特点进行合理的热处理，尽量避免铸件变形。

铸钢件的淬火

淬火是将铸钢件加热到Ac3或者Ac1以上的温度，保温一段时间以后急速冷却，获得完全马氏体***的热处理工艺。铸钢件以后应当及时进行回火处理，以消除淬火应力以及获得所需要的综合力学性能。

（1）淬火温度

亚共析钢的淬火加热温度为Ac3以上30℃-50℃；共析钢、过共析钢的淬火加热温度为Ac1以上30℃-50℃。亚共析碳钢在上述淬火温度加热，是为了获得晶粒细小的奥氏体，淬火后可以获得细小的马氏体***。共析钢和过共析钢在淬火加热之前已经球化退火了，所以加热到Ac1以上30℃-50℃不完全奥氏体化后，其***为奥氏体和部分未溶解的细粒状渗碳体颗粒。淬火后，奥氏体转变为马氏体，未溶解渗碳体颗粒被保留下来。由于渗碳体硬度高，因此它不但不会降低钢的硬度，而且还可以提高它的耐磨性。过共析钢的正常淬火***为细小片状的马氏体的基体上均匀分布着细小颗粒状渗碳体以及少量残余奥氏体。这种***具有较高的强度和耐磨性，同时又具有一定的韧性。

（2）淬火热处理工艺的冷却介质

淬火的目的是得到完全的马氏体，所以，铸钢件在淬火使的冷却速度必须大于铸钢的临界冷却速度，否则不能得到马氏体***以及相应的性能。但是，冷却速度过高则会容易导致铸件变形或者开裂。为了同时满足上述要求，应该根据铸件的材质选用适当的冷却介质，或者采用分级冷却的方法。在650℃-400℃的温度区间，钢的过冷奥氏体等温转变速率，因此铸件淬火的时候应该保证在此温度区间内快速冷却。在Ms点以下则适宜冷却速度慢一些，以防止变形或开裂。淬火介质通常采用水、水溶液或油。在分级淬火或者等温淬火的时候，常用的介质包括热油、熔融金属、熔盐或熔碱等。

铸钢件的渗氮

渗氮是指将氮原子渗入铸件表面的热处理工艺。渗氮一般在Ac1温度以下进行，其主要目的是提高铸件表面的硬度、耐磨性、强度、抗咬合性以及抗大气腐蚀性能。铸钢件的渗氮一般在480℃ - 580℃进行。含有铝、铬、钛、钼和钨的低合金钢、不锈钢和热模工具钢等铸件都适合渗氮处理。 

 为了保证铸件芯部具有必要的力学性能和金相***，并减少渗氮后产生的变形，需进行渗氮前的预处理。对于结构钢，渗氮前需要采用调质处理，以便得到均匀细小的回火索氏体***；对于渗氮处理的时候容易畸变的铸件，调质后还需要进行去应力退火处理；对于不锈钢和耐热钢铸件，一般可以进行调质处理，以便改善***和提高强度；对于奥氏体不锈钢，可以采用固溶热处理。

奥氏体耐热铸钢及其热处理

奥氏体耐热铸钢及其热处理

奥氏体耐热铸钢含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在 600℃以上时，有较好的高温强度和***稳定性，焊接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。典型牌号有 1Cr18Ni9Ti（321）, 1Cr23Ni13（309）, 0Cr25Ni20 （310S），1Cr25Ni20Si2（314），2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo等。

奥氏体钢可以采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理，然后在高于使用温度60～100℃条件下进行时效处理,使***稳定化，同时析出第二相，以强化基体。