等溫淬火球鐵生產(chǎn)工藝問(wèn)答

1、ADI(等溫淬火球鐵生產(chǎn)工藝1生產(chǎn)ADI(等溫淬火球鐵的工藝流程:鑄造球鐵鑄件>粗加工>高溫奧氏體化加熱>等溫淬火>清洗>精加工>成品2什么是ADI(等溫淬火球鐵?什么是奧鐵體?球鐵在等溫淬火過(guò)程中,終止在第二階段開(kāi)始時(shí),沒(méi)有碳化物析出,或在實(shí)際生產(chǎn)中,由于很難準(zhǔn)確地滿(mǎn)足需要的條件,存在少量的碳化物。等溫淬火球鐵的基體組織是由富碳奧氏體和針狀鐵素體組成的。這種富碳的奧氏體,不但熱力學(xué)是穩(wěn)定的,力學(xué)性能上也是溫度的,一般受力情況下,如機(jī)加受力,或使用時(shí)受力,不會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,只有這種富碳奧氏體加上針狀的鐵素體的混合組織,才是ADI 的應(yīng)有組織,稱(chēng)為奧鐵體球墨鑄

2、鐵,又稱(chēng)為貝氏體型鐵素體球墨鑄鐵、奧貝球墨鑄鐵、貝氏體球墨鑄鐵。奧鐵體是高碳、熱力學(xué)穩(wěn)定、力學(xué)上穩(wěn)定的奧氏體加上針狀鐵素體的混合組織。3等溫淬火球鐵有什么性能特點(diǎn)?(1高強(qiáng)度、高韌性:根據(jù)美國(guó)ADI標(biāo)準(zhǔn)(ASTMA897/897M-06, ADI的b可達(dá)到7501600Mpa,而延伸率可達(dá)11%以上。與普通球墨鑄鐵相比,在相同延伸率的情況下,ADI的b約為普通球墨鑄鐵的2倍;而在相同的b的情況下,ADI的約為普通球墨鑄鐵的2倍以上。(2輕量化ADI的密度為7.1g/cm3,而鋼的密度為7.8g/cm3。這就意味著對(duì)于同一體積的零件,與鋼件相比,ADI的重量要輕10%左右。(3噪音低ADI中存在

3、的石墨球具有很強(qiáng)的吸音性能,同時(shí)ADI的彈性模量(E=1700Mpa比鋼的彈性模量(E=2100Mpa低約20%,具有好的吸震性。(4耐磨性好ADI中存在大量的石墨球,具有較好的潤(rùn)滑作用,能降低摩擦系數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。同時(shí)基體中存在的大量殘余奧氏體,其中部分由于外力作用會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)晶或微晶馬氏體,提高了材料的表面硬度,導(dǎo)致ADI的中晚期壽命較高。(5價(jià)格成本低增進(jìn)部件的強(qiáng)度,使它更加堅(jiān)韌、更加輕巧以及更加耐磨,這樣就可以減少部件生產(chǎn)所需的材料數(shù)量。使用更少的材料意味著部件的原材料成本更低。另外,ADI和鋼材、鋁材、鎂材以及其材料相比都是相當(dāng)廉價(jià)的材料。4等溫淬火球鐵對(duì)鑄坯有什么要求?要求鑄態(tài)組織球化

4、良好,球化等級(jí)1-2級(jí),球化率大于90%,共晶團(tuán)細(xì)小,石墨細(xì)小,6級(jí)-7級(jí)、150/mm2以上,滲碳體不超過(guò)0.5%,縮松小于0.5%。鑄態(tài)基體組織以鐵素體為主,為了提高淬透性和零件的綜合性能,可進(jìn)行合金化處理。加入Mo、Cu、Ni等合金元素,但質(zhì)量分?jǐn)?shù)總量一般不超過(guò)1.5%。5等溫淬火球鐵的力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)?美國(guó)ADI標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)抗拉強(qiáng)度MPa 屈服強(qiáng)度MPa延伸率(%沖擊吸收功(J典型硬度(HB6等溫淬火球鐵如何熱處理?首先,將球鐵鑄件在850-950進(jìn)行充分的奧氏體化,生產(chǎn)過(guò)程中加熱速度5/min左右,保溫1h-2h,使基體轉(zhuǎn)變成富碳奧氏體;然后迅速淬入250-400的鹽浴介質(zhì)中,并在此溫度范圍

5、內(nèi)保溫1h-2h,保溫時(shí)間按40S-45S/min,隨后空冷至室溫。對(duì)于壁厚均勻且較小的工件好,或加熱速度較慢的爐子,采取連續(xù)加熱的工藝;對(duì)于壁厚不均、厚大件,裝爐量大時(shí),采用階段加熱工藝,效果較好。即在500-650保溫1-1.5小時(shí),使工件表面和心部溫度趨于一致,再升溫到奧氏體化溫度。隨含碳量增加,奧氏體化溫度提高,要獲得高強(qiáng)度下貝氏體組織,奧氏體化溫度也可以提高一些。奧氏體化保溫時(shí)間根據(jù)加熱方式,工件厚度及每次裝爐處理量具體情況確定。如加熱過(guò)程為階段加熱,則奧氏體化保溫1-2小時(shí);厚大件、裝爐量大時(shí),適當(dāng)增加;如連續(xù)加熱,奧氏體化保溫2-2.5小時(shí),厚大件、裝爐量大時(shí),取最大值。隨等溫淬

6、火溫度提高,一般強(qiáng)度降低,延伸率升高。要求高強(qiáng)度為主的力學(xué)性能時(shí),選擇等溫淬火溫度230-310;要求高韌性為主的力學(xué)性能時(shí),等溫淬火溫度選擇350-400。等溫時(shí)間對(duì)性能的影響程度比等溫淬火溫度小,但時(shí)間過(guò)短,奧氏體轉(zhuǎn)變板完全,在隨爐冷卻過(guò)程中,不穩(wěn)定的殘余奧氏體繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;時(shí)間過(guò)長(zhǎng),奧氏體容易長(zhǎng)大。等溫淬火過(guò)程中,為了獲得所要求的ADI組織,應(yīng)盡量控制溫度的波動(dòng),在前10分鐘溫度波動(dòng)范圍±15以?xún)?nèi),10分鐘以后溫度波動(dòng)范圍±8。7等溫淬火球鐵熱處理機(jī)理如何?奧氏體化階段球鐵鑄件奧氏體化溫度下,將鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻母惶紛W氏體組織,主要取決于奧氏體化的溫度、時(shí)間、化

7、學(xué)成分、球化級(jí)別、球徑大小。在此階段,奧氏體的含碳量可增加至0.6%-1.2%。奧氏體化溫度越低,時(shí)間越短。奧氏體含碳量越低,反之則越高。奧氏體等溫轉(zhuǎn)變階段鑄件奧氏體化迅速淬入等溫鹽浴中,期初奧氏體沒(méi)有變化,經(jīng)過(guò)一短暫孕育期,針狀鐵素體在奧氏體中形成并生長(zhǎng)。隨著針狀鐵素體的生長(zhǎng)所排出的碳向奧氏體擴(kuò)散,從而增加奧氏體的含碳量,大約20-30分鐘奧氏體的含碳量增至1.2%-1.6%。這個(gè)含碳量的奧氏體在室溫時(shí)是穩(wěn)定的,但力學(xué)上仍不穩(wěn)定。如在機(jī)加工或使用受力的情況下,仍會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。另外,當(dāng)溫度降至室溫以下,它也可能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;如果在等溫鹽浴中保溫1-2小時(shí)時(shí),奧氏體等溫轉(zhuǎn)變過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行,針狀鐵

8、素體繼續(xù)長(zhǎng)大,所排出的碳繼續(xù)擴(kuò)散到鄰近的奧氏體中。在這一階段,奧氏體的含碳量可以增至1.8-2.2%。ADI高碳穩(wěn)定的奧氏體有兩種形態(tài):一種是存在于針狀鐵素體之間的近似于等軸形的塊狀?yuàn)W氏體;一種存在于針狀鐵素體片內(nèi)的薄片形的條狀?yuàn)W氏體。上述等溫轉(zhuǎn)變反應(yīng)稱(chēng)為奧氏體等溫轉(zhuǎn)變反應(yīng)的第一階段反應(yīng)。如果在等溫鹽浴中保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),超過(guò)3-4小時(shí),高碳奧氏體將分解為更加穩(wěn)定的鐵素體和碳化物,這一反應(yīng)類(lèi)似于鋼中貝氏體的反應(yīng)。碳化物的差異對(duì)于ADI的機(jī)械性能是非常有害的,特別是明顯降低延伸率和韌性,所以,應(yīng)當(dāng)盡量避免碳化物的出現(xiàn),碳化物從高碳奧氏體中析出的反應(yīng)稱(chēng)為奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的第二階段反應(yīng)。理想的奧氏體等溫轉(zhuǎn)

9、變時(shí)間應(yīng)該是在第一階段剛剛結(jié)束,而第二階段反應(yīng)尚未開(kāi)始時(shí)出爐空冷。8如何安排ADI鑄件加工流程?對(duì)需加工的ADI零件,一般先進(jìn)行粗加工,尤其是生產(chǎn)高強(qiáng)度、高硬度的零件,熱處理后硬度高,應(yīng)先進(jìn)行粗加工。熱處理后進(jìn)行精加工。高韌性的ADI零件的硬度和珠光體球鐵相近,可在熱處理后進(jìn)行粗、精加工,為減少熱處理工件的重量和節(jié)能,也可以先粗加工,后精加工。9ADI用等溫淬火介質(zhì)組成和特性如何?組成：硝酸鈉 50%硝酸鉀 50%。特性：熔點(diǎn) 220，應(yīng)用溫度范圍 280-550。 10 ADI 鑄件理化檢測(cè)項(xiàng)目有那些？ （1）球化處理前檢查原鐵水，C、Si、Mn、S、P，符合工藝要求。 （2）出爐前檢查鐵水，C、Si、Mn、S、P 及合金元素，符合產(chǎn)品技 術(shù)要求。 （3）澆注鑄件前，取試片，檢測(cè)球化情況，即球化率。用三角試片 觀(guān)察球化情況，