铸钢件常见热处理工艺.docx

铸钢件常见热处理
按加热和冷却条件不同, 铸钢件的主要热处理方式有: 退火 (工艺代号:5111) 、正火 (工艺代号:5121) 、
均匀化处理、淬火 (工艺代号: 5131) 、回火 (工艺代号: 5141) 、固溶处理 (工艺代号: 5171) 、沉淀硬化、
消除应力处理及除氢处理。
 (工艺代号: 5111) 退火是将铸钢件加热到 Acs 以上 20 ~ 30 。C ,保温一定时间,冷却的
热处理工艺。退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析,以改善铸钢
力学性能。碳钢退火后的组织:亚共析铸钢为铁素体和珠光体,共析铸钢为珠光体,过共析铸钢为珠光体
和碳化物。适用于所有牌号的铸钢件。图 11 — 4 为几种退火处理工艺的加热规范示意图。表 ll —1 为铸钢
件常用退火工艺类型及其应用。
 (工艺代号: 5121) 正火是将铸钢件目口热到 Ac。温度以上 30 ~ 50 。C 保温,使之完全
奥氏体化,然后在静止空气中冷却的热处理工艺。图 11 — 5 为碳钢的正火温度范围示意图。正火的目的是
细化钢的组织,使其具有所需的力学性能,也司作为以后热处理的预备处理。正火与退火工艺的区别有两
个:其一是正火加热温度要偏高些;其二是正火冷却较快些。经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢,其珠光
体组织较细。一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。
正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物,以利于球化退火;可作为中碳钢以及合金
结构钢淬火前的预备处理,以细化晶粒和均匀组织,从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。
 (工艺代号: 5131) 淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后 (Ac 。或 Ac • 以上 ),保持一
定时间后以适当方式冷却,获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷
淬火等。铸钢件淬火后应及时进行回火处理,以消除淬火应力及获得所需综合力学性能。图 11 —6 为淬火
回火工艺示意图。
铸钢件淬火工艺的主要参数:
(1) 淬火温度: 淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。 图 11 —7 为铸钢件淬火工艺
温度范围示意图。原则上,亚共析铸钢淬火温度为 Ac 。以上 20 ~ 30 。C,常称之为完全淬火。共析及过共
析铸钢在 Ac 。以上 30 ~50 。 C 淬火,即所谓亚临界淬火或两相区淬火。这种淬火也可用于亚共析钢,所
获得的组织较一般淬火的细,适用于低合金铸钢件韧化处理。
(2) 淬火介质:淬火的目的是得到完全的马氏体组织。为此,铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢
的临界冷却速率。否则不能获得马氏体组织及其相应的性能。但冷却速率过高易于导致铸件变形或开裂。
为了同时满足上述要求,应根据铸件的材质选用适当的淬火介质,或采用其他冷却方法 (如分级冷却等 )。
在 650 ~ 400 。 C 区间钢的过冷奥氏体等温转变速率最快,因此铸件淬火时应保证在此温度内快冷。在 Ms
点以下希望冷却缓慢一些,以防止淬火变形或开裂。淬火介质通常采用火、水溶液、油和空气。在分级淬
火或等温淬火时,采用热油、熔融金属、熔盐或熔碱等。
 (工艺代号: 5141) 回火是将淬火或正火后