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球墨铸铁件等温淬火工艺以及处理工艺(一)、球墨铸铁等温淬火工艺
1.设备
目前热处理使用的许多炉子和淬火槽都可用于球墨铸铁等温淬火。如果被处理的工件为加工后的零件.则需要使用保护气氛。此外在淬火时应能将工件快速转运至淬火炉中，才能得到所希望的机械性能。为满足仁述需要，通常使用盐一盐法对工件进行等温淬火。工件悬挂在挂具上，在盐浴炉中预热、加热、保温，然后迅速吊运到另一盐溶炉中进行等温淬火。淬火盐槽的尺寸应足够大，这样才能保证淬火时盐浴的温度一致，它的温差应在±5℃之内。
一般所用的淬火盐浴剂，大都由硝酸钠和硝酸钾配制而成。在使用时应及时清除盐浴中的污染，通常每周应对淬火剂清除污染一次。高温下不能使用标准的过滤系统，应将盐槽冷却至约200℃，在此温度下，标准过滤系统才可有效地使淬火剂得到满意的过滤。
2.工艺
要改善球墨铸铁件的等温淬火性能，一般应加大球墨铸铁中合金元素的含量。而且还应根据铸件的具体情况，及对铸件机械性能的要求，试验确定具体工艺。
球墨铸铁在奥氏体升温之前，应在350℃下预热，这样做的目的有二：一是除去湿气；二是减小热冲击，避免变形。
球墨铸件的奥氏体化温度，根据铸件的化学成分、原始组织及铸件壁厚及所需机械性能来确定。既要保证基体组织完全奥氏体化。不残留铁素体，又要避免奥氏体晶粒过大。一般奥氏体化温度为850~950℃。要改善淬火后的机加工性能，可将奥氏体化温度降至815~850℃，但这会使零件的抗磨损性能降低。过高的奥氏体化温度.会使奥氏体晶粒粗大，淬火后残留奥氏体量增加，并呈网状分布，导致机械性能降低。因而目前最常用的温度为880~900℃。
等温淬火停留的时间主要由过冷奥氏体完全转变为下贝氏体所需的时间来决定。若时间不足，必然有一部分过冷奥氏体来不及转变为下贝氏体，随后空冷时转变为淬火马氏体加少量残留奥氏体，这是不希望的。一般情况下，等温悴火时问和奥氏体化时间一样，工件断面厚度越大.则时间越长。
等温淬火温度对零件机械性能影响很大。象凸轮、蜗轮等需要高抗磨损的工件，应使用较低的淬火温度(250℃)较高的温度用于抗冲击和抗拉强度要求较高的传动零件。
当抗冲击和抗拉强度要求较高时，控制等温淬火的温度是非常重要的。每变化10℃，就会对抗冲击和延仲率产生明显影响。要控制淬火后工件的硬度.也应严格控制淬火时的温度。一般情况下.淬火温度取250~350℃之间，可获得较高的综合机械性能。
(二)、球墨铸铁处理工艺
1、熔炼
目前较多使用的是冲天炉、电炉双联熔炼和中频感应电炉熔炼两种方式。两种方式各有其优点和不足。冲天炉熔炼效率较高、铁液纯净度高、流动性好，但熔炼过程中使用的焦炭具有增硫作用，而且冲天炉铁液出炉温度相对较低，需使用电炉对其铁液进行加温和吹氮脱硫，使得熔炼成本增加；单独使用中频感应电炉熔炼，对原材料提出较高要求。一方面，使用高纯生铁和碳素结构钢熔炼；另一方面，使用碳素结构钢加增碳剂熔炼。电炉熔炼不管采用哪种原材料的方式，铁液的流动性都不如冲天炉电炉双联熔炼的好。而且浇注后的产品容易出现缩松等铸造缺陷。必须采用在铸件厚大面增设外冷铁或良好的补缩手段才能生产出合格的产品(也有的厂家采用高刚性铸型实现产品的自补缩)。
原材料在加入炉内之前，要除锈烘干，避免铁液内含气量超标。原铁液出炉前不要做除气处理，以免带入杂质(如果用Al脱氧，产生高熔点Al2O3随脏物排除的同时，部分的Al溶解入铁液，不但破坏石墨球的生长，还偏析到奥氏体的周界；如果用1号稀土脱氧，将使铁液中稀土含量增加，球墨铸铁件有变脆的倾向)。铁液出炉温度1480~1500℃左右，不要超过1520℃或在1520℃左右长时间停留，否则会使铸件的致密度和力学性能明显降低。因为较高的过热度会造成近程有序结构不可逆的松弛，即使采用优良的孕育手段也很难奏效。
2、采用适量的球化剂和球化处理方法
采用稀土含量较低的球化剂。加入量适当控制。因原铁液含S量较低，球化剂的加入量一般情况下不应该超过1.5%。如果铸件中Mg或者RE的含量超过0.03%时，其离子有向晶界集中的倾向，使产品的脆性急剧增加。不管采用何种类型球化剂只要能保证球化效果，其加入量越少越好。球化时采用包内冲入法，球化剂和孕育剂上要覆盖同类的铁屑，覆盖量应在5~8mm厚为宜。参与球化的铁液不应少于300kg。1~2t的铁液，两次倒入铁水包为好，其他情况下应一次孕育，直接倒入，避免中间环节时间过长。
3、合理孕育
采用75Si-Fe，二次孕育，合理分配。依据铁液重量多少确定孕育剂块度大小。1t以下铁液，孕育剂尺寸为15mm；1~2t铁液，孕育剂尺寸为20mm；2t以上为30~40mm。孕育剂要纯净，不得有氧化层和其他赃物，表面要新鲜，使用前要烘干。有条件的生产厂家可以采用随流孕育或者在浇注系统中放置大块孕育剂，保证良好、长效孕育效果。
4、浇注
铁液出炉到浇注成型整个过程要紧凑、协调，任何环节不得出现故障停止现象。整个过程宜在15min内完成，时间越短越好。
5、热处理
为了消除可能存在的碳化物和磷共晶；增加基体中铁素体含量，提高韧、塑性；消除或减少铸造应力吼采用退火工艺、二次保温方法。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机壳、机械加工、端面铣床加工等业务。
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