Es gibt mehrere häufig verwendete Wärmebehandlungsmethoden für Sphäroguss.
In der Struktur von Sphäroguss ist der Graphit kugelförmig und seine schwächende und schädigende Wirkung auf die Matrix ist schwächer als die von Lamellengraphit. Die Leistung von Sphäroguss hängt hauptsächlich von der Matrixstruktur ab, der Einfluss von Graphit ist zweitrangig. Die Verbesserung der Matrixstruktur von Sphäroguss durch verschiedene Wärmebehandlungen kann seine mechanischen Eigenschaften in unterschiedlichem Maße verbessern. Aufgrund des Einflusses der chemischen Zusammensetzung, der Abkühlgeschwindigkeit, des Sphäroidisierungsmittels und anderer Faktoren tritt in der Struktur im Gusszustand häufig eine Mischstruktur aus Ferrit + Perlit + Zementit + Graphit auf, insbesondere an der dünnen Wand des Gussstücks. Der Zweck der Wärmebehandlung besteht darin, die erforderliche Struktur zu erhalten und dadurch die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.
Die häufigsten Wärmebehandlungsmethoden für Sphäroguss sind die folgenden.
(1) Niedrigtemperatur-Graphitisierungsglühtemperatur 720~760℃. Es wird im Ofen auf unter 500℃ abgekühlt und anschließend luftgekühlt. Zersetzen Sie den eutektoiden Zementit, um duktiles Eisen mit einer Ferritmatrix zur Verbesserung der Zähigkeit zu erhalten.
(2) Hochtemperatur-Graphitisierungsglühen bei 880–930 °C, dann zur Wärmeerhaltung auf 720–760 °C übertragen und dann mit dem Ofen auf unter 500 °C abgekühlt und aus dem Ofen luftgekühlt. Beseitigen Sie die weiße Struktur und erhalten Sie Sphäroguss mit Ferritmatrix, was die Plastizität verbessert, die Härte verringert und die Zähigkeit erhöht.
(3) Vollständige Austenitisierung und Normalisierung bei 880–930 °C, Kühlmethode: Nebelkühlung, Luftkühlung oder Luftkühlung. Um die Spannung zu reduzieren, fügen Sie einen Temperprozess hinzu: 500–600 °C, um Perlit + eine kleine Menge Ferrit + kugelförmigen Graphit zu erhalten, der die Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit erhöht.
(4) Unvollständige Austenitisierung, Normalisieren und Erhitzen auf 820–860 °C, Kühlmethode: Nebelkühlung, Luftkühlung oder Luftkühlung. Um die Spannung zu reduzieren, fügen Sie einen Temperprozess hinzu: 500–600 °C, um Perlit + eine kleine Menge dispergiertes Eisen zu erhalten. Die Körperstruktur erreicht bessere umfassende mechanische Eigenschaften.
(5) Abschreck- und Anlassbehandlung: Erhitzen auf 840–880 °C, Kühlmethode: Öl- oder Wasserkühlung, Anlasstemperatur nach dem Abschrecken: 550–600 °C, um eine getemperte Sorbitstruktur zu erhalten und umfassende mechanische Eigenschaften zu verbessern.
(6) Isothermes Abschrecken: Erhitzen auf 840–880 °C und Abschrecken in einem Salzbad bei 250–350 °C, um umfassende mechanische Eigenschaften zu erhalten, insbesondere zur Verbesserung von Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit.
Während der Wärmebehandlung und Erwärmung beträgt die Temperatur des Gussstücks beim Eintritt in den Ofen im Allgemeinen weniger als 350 °C. Die Aufheizgeschwindigkeit hängt von der Größe und Komplexität des Gussstücks ab und wird zwischen 30 und 120 °C/h gewählt. Bei großen und komplexen Teilen sollte die Ofeneintrittstemperatur niedriger und die Aufheizgeschwindigkeit langsamer sein. Die Heiztemperatur hängt von der Matrixstruktur und der chemischen Zusammensetzung ab. Die Haltezeit hängt von der Wandstärke des Gussstücks ab.
Darüber hinaus können Gussteile aus duktilem Eisen auch mit Hochfrequenz-, Mittelfrequenz-, Flammen- und anderen Methoden oberflächenvergütet werden, um eine hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit zu erzielen. Es kann auch durch Weichnitrieren behandelt werden, um die Verschleißfestigkeit von Gussteilen zu verbessern.
1. Abschreck- und Anlassbehandlung von Sphäroguss
Duktile Gussteile erfordern als Lager eine höhere Härte, und Gusseisenteile werden häufig bei niedrigen Temperaturen abgeschreckt und angelassen. Der Prozess besteht darin, das Gussstück auf eine Temperatur von 860–900 °C zu erhitzen, es zu isolieren, damit die gesamte ursprüngliche Matrix austenitisieren kann, es dann in Öl oder geschmolzenem Salz abzukühlen, um ein Abschrecken zu erreichen, und es dann zu erhitzen und bei 250–350 °C zu halten °C zum Anlassen, und die ursprüngliche Matrix wird in Feuermartensit umgewandelt und die Austenitstruktur bleibt erhalten, die ursprüngliche kugelförmige Graphitform bleibt unverändert. Die behandelten Gussteile weisen eine hohe Härte und eine gewisse Zähigkeit auf, behalten die Schmiereigenschaften von Graphit und weisen eine verbesserte Verschleißfestigkeit auf.
Gussteile aus duktilem Gusseisen als Wellenteile wie Kurbelwellen und Pleuelstangen von Dieselmotoren erfordern umfassende mechanische Eigenschaften mit hoher Festigkeit und guter Zähigkeit. Die Gusseisenteile müssen vergütet werden. Der Prozess ist: Das Gusseisen wird auf eine Temperatur von 860–900 °C erhitzt und isoliert, um die Matrix auszutenitisieren, dann in Öl oder geschmolzenem Salz abgekühlt, um ein Abschrecken zu erreichen, und dann bei einer hohen Temperatur von 500–600 °C angelassen eine getemperte Troostitstruktur erhalten. (Im Allgemeinen ist noch eine kleine Menge reiner massiver Ferrit vorhanden) und die Form des ursprünglichen kugelförmigen Graphits bleibt unverändert. Nach der Behandlung passen Festigkeit und Zähigkeit gut zusammen und sind für die Arbeitsbedingungen von Wellenteilen geeignet.
2. Glühen von Sphäroguss zur Verbesserung der Zähigkeit
Während des Gussprozesses von Sphäroguss weist gewöhnliches Grauguss eine große Weißungsneigung und große innere Spannungen auf. Es ist schwierig, für Gusseisenteile eine reine Ferrit- oder Perlitmatrix zu erhalten. Um die Duktilität oder Zähigkeit von Gusseisenteilen zu verbessern, wird Gusseisen häufig wieder auf 900–950 °C erhitzt und ausreichend lange warm gehalten, um ein Hochtemperaturglühen durchzuführen, und dann auf 600 °C abgekühlt und abgekühlt des Ofens. Dabei zerfällt der Zementit in der Matrix zu Graphit und aus Austenit wird Graphit ausgeschieden. Diese Graphite sammeln sich um den ursprünglichen Kugelgraphit und die Matrix wird vollständig in Ferrit umgewandelt.
Wenn die Struktur im Gusszustand aus einer (Ferrit + Perlit)-Matrix und kugelförmigem Graphit besteht, muss der Zementit im Perlit zur Verbesserung der Zähigkeit lediglich zersetzt und in Ferrit und kugelförmigen Graphit umgewandelt werden. Hierzu muss das Gussteil erneut erwärmt werden. Nach der Isolierung auf und ab der Eutektoidtemperatur von 700–760 °C wird der Ofen auf 600 °C abgekühlt und dann aus dem Ofen abgekühlt.
3. Normalisieren zur Verbesserung der Festigkeit von Sphäroguss
Der Zweck der Normalisierung von Sphäroguss besteht darin, die Matrixstruktur in eine feine Perlitstruktur umzuwandeln. Der Prozess besteht darin, den Sphärogussguss mit einer Matrix aus Ferrit und Perlit wieder auf eine Temperatur von 850–900 °C zu erhitzen. Das ursprüngliche Ferrit und Perlit werden in Austenit umgewandelt, und etwas kugelförmiger Graphit wird im Austenit gelöst. Nach der Wärmekonservierung wandelt sich der luftgekühlte Austenit in feinen Perlit um, wodurch die Festigkeit des duktilen Gussstücks steigt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.05.2024
