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铸铁的热处理

热处理是利用加热和冷却的方法,有目的地改变铸铁的基本组织,从而使其具有与所获得组织相应的性能,以满足某一工作条件的需要。因此,铸铁生产除适当地选择化学成分以得到一定的组织外,热处理是进一步调整和改进基体组织以提高铸铁性能的一种重要途径。
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 热处理是利用加热和冷却的方法,有目的地改变铸铁的基本组织,从而使其具有与所获得组织相应的性能,以满足某一工作条件的需要。因此,铸铁生产除适当地选择化学成分以得到一定的组织外,热处理是进一步调整和改进基体组织以提高铸铁性能的一种重要途径。

1.铸铁的金相学特点。铸铁的热处理和钢的热处理有相同之处,也有不同之处。在热处理方法方面由于石墨的存在以及金属基体和化学成分的差异,使铸铁得热处理具有一定的特殊性。因为铸铁是Fe/C/Si的三合元素,其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内,在这个温度范围内,在这个温度范围内存在着铁元素体,奥氏体和渗碳体的介稳定平衡。在共析温度范围内的不同温度,都应对着铁素体和奥氏体的不同平衡数量。这样,只要控制不同的加热温度和保温时间,就可获得不同比例的铁素体和珠光体基体组织,因此可做较大幅度内调整铸铁的力学性能。

铸铁的临界共析温度范围不仅受化学成分的影响而且与加热速度和冷却速度有关。

2与钢不同,铸铁中最大的特点是有石墨,石墨在热处理中要参与相组织的变化过程。在加热过程中,奥氏体中碳的平衡含量要增加,碳原子从石墨象棋基体扩散,当冷却时,奥氏体中碳的平衡量降低,多余的碳要析出,则碳原子幽会从基体向石墨沉积。因此,在铸铁热处理中,石墨就是碳的聚散地,如果控制热处理的温度,及保温时间,就可控制奥氏体中含碳量的高低,冷却后,奥氏体分解产物的含碳量不同 ,就可能得到不同的组织和不同性能的铸铁。

3.铸铁的杂质含量较钢高,一次结晶时析出的石墨奥氏体共晶团组织,有较严重的成分析出,晶体内含硅高,晶界触则锰。磷、硫的含量高。这种成分上的偏析,使铸铁热处理的相变过程也有他自己的特点。

4.热处理基本上不能改变石墨的形状和分布特征,因而铸铁热处理的效果与存在于铸铁基体中的石墨形态有密切的关系。对于灰铸铁而言,热处理有一定的局限性,球墨铸铁中的石墨呈球状,消弱基体作用最小,因而凡能改变金属基体的各种热处理方法,对于球墨铸铁件都非常有效。

铸铁的这些金相学特点和相变规律是铸铁热处理的基础,目前已为广大的铸造工作者所重视。

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