球铁铸件特点:具有铁的本质、钢的性能、防腐性能优异、延展性能好、安装简易,主要用于市政工矿企业给水、输气等。
铸铁钢管其实质就是球墨铸铁管,因球墨铸铁管有铁的本质、钢的性能,所以有此叫法。球墨铸铁管中石墨是以球状形态存在的,一般石墨的大小为6-7级。质量上要求铸铁管的球化等级控制为1-3级,球化率≥80%,因而材料本身的机械性能得到了较好改善,具有铁的本质、钢的性能。退火以后的球墨铸铁管,其金相组织为铁素体加少量珠光体,机械性能良好,所以又叫铸铁钢管。
球墨铸铁管是铸铁管的一种。质量上要求铸铁管的球化等级控制为1-3级(球化率》80%),因而材料本身的机械性
能得到了较好的改善,具有铁的本质、钢的性能。退火后的球墨铸铁管,其金相组织为铁素体加少量珠光体,机械性能良好,防腐性能优异、延展性能好,密封效果好,安装简易、主要用于市政、工矿企业给水、输气,输油等。
球墨铸铁件等温淬火工艺同表面处理工艺
其一、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。
其二、球墨铸铁表面处理工艺
1、表面淬火和激光热处理
若要在球墨铸铁件表面获得比较高的硬度而心部仍保持一定韧性可采用表面淬火处理的方法。表面淬火处理方法很多,可以是高频感应加热淬火也可以是火焰加热淬火和激光加热淬火等。具体工艺与整体淬火差不多:将球墨铸铁件表面加热到860~900℃,保温一段时间让表面组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现表明淬火,然后在250~350℃加热保温回火,以使表面组织转换为回火马氏体及残留奥氏体组织,表面组织中的原球状石墨形态不变。处理后的铸件表面具有较高的硬度,心部仍具有一定的韧性。
激光表面热处理除激光加热淬火外,还可在球墨铸铁件表面上实现激光相变硬化、激光冲击硬化等以提高球墨铸铁件的表面硬度。
2、表面化学处理
若要在球墨铸件表面获得非常高的硬度而心部仍保持一定韧性还可采用表面化学处理的方法。球墨铸铁的表面可进行渗氮、渗硼、渗硫以及低温气体碳氮共渗等,现用的比较多的是渗氮和低温气体碳氮共渗。渗氮前一般需要对球墨铸铁件进行退火、正火等预处理,然后用氨作为介质进行二段氮化处理。第一阶段氨分解率20%~35%,保温一段时间后将氨分解率提高到45%~55%,保温后炉冷至200℃出炉空冷,经过处理后球墨铸铁件表面硬度可达900HV,脆性2级。低温气体碳氮共渗同样可以明显提高球墨铸铁件表面的硬度和耐磨性,共渗温度一般为530~570℃,共渗介质为甲酞胺或三乙醇胺50%+乙醇50%。由于球墨铸铁中的碳和硅等元素比较多,可在共渗介质中再添加NH4Cl和TiH2;NH4Cl和TiH2有催渗作用,能加速球墨铸铁的共渗过程。
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