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球墨铸铁件常规热处理及用于汽车构件生产

日期：2023-02-14 20:51点击：次
[一]、球墨铸铁的常规热处理 1、退火处理 若要提高球墨铸铁的韧性可采用退火处理。球墨铸铁在铸造过程中比普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，球墨铸铁件很难纯粹的

 　　[一]、球墨铸铁的常规热处理

　　1、退火处理
　　若要提高球墨铸铁的韧性可采用退火处理。球墨铸铁在铸造过程中比普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，球墨铸铁件很难纯粹的铁素体或珠光体基体。为提高球墨铸铁件的延性或韧性，可将球墨铸铁件重新加热到900~950℃并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600℃出炉变冷。在此过程中基体中的渗碳体会分解出石墨，奥氏体中会析出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体则全转换为铁素体，从而提高球墨铸铁的韧性。若铸态组织由(铁素体+珠光体)为基体+球状石墨组成，那么只需将球墨铸铁件重新加热到700~760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷，就能将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨来提高其韧性。
　　2、正火处理
　　若要提高球墨铸铁强度可采用正火处理。球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细珠光体组织。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850~900℃温度，原铁素体及珠光体转换为奥氏体，并有部分球状石墨溶解于奥氏体，经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体，从而提高球墨铸铁件的强度。
　　3、淬火加低温回火处理
　　若要提高球墨铸铁的硬度可采用淬火并低温回火的方法。当球墨铸铁用作轴承等零件时往往需要比较高的硬度，此时可将球墨铸铁件淬火并低温回火处理。具体工艺是：将球墨铸铁件加热到860~900℃的温度，保温让原基体组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经250~350℃加热保温回火，原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织，原球状石墨形态不变。处理后的球墨铸铁件具有较高的硬度和韧性，同时还保留了石墨的润滑性能。
　　4、调质处理
　　若要提高球墨铸铁综合力学性能可采用调质处理。当球墨铸铁件用作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求同时韧性较好的综合力学性能，此时可对球墨铸铁件进行调质处理。具体工艺是：将球墨铸铁件加热到860~900℃的温度保温让基体组织奥氏体化，再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经500~600℃的高温回火，获得回火索氏体组织(一般尚有少量碎块状的铁素体)，原球状石墨形态不变。处理后强度、韧性匹配良好，适应于轴类件的工作条件。
　　5、等温淬火处理
　　若要获得较的球墨铸铁可采用等温淬火处理。球墨铸铁等温淬火处理目的在于让球墨铸铁件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织，强度可超过1100MPa，冲击韧度αk≥32J。处理工艺是：将球墨铸铁件加热到830~870℃温度保温使基体奥氏体化后，投入280~350℃的熔盐中保温，让奥氏体部分转变为下贝氏体，原球状石墨不变，从而获得比较的球墨铸铁。
　　[二]、球墨铸铁用于汽车构件生产
　　由于铁素体球铁的基体金相与可锻铸铁相同，而球铁件可以获得圆整度的石墨，并且强度比可锻铸件高，因此二汽在1965年筹建期，便大胆设想以稀土镁铁素体球铁取代可锻铸铁。这在我国当时的汽车业中并无实践先例，曾引起很大疑虑和争论。当时产品的设计图纸采取了灵活措施，许多种零件的材料定为KT35一10可锻铸铁或QT40一10球墨铸铁，在工艺设备选用上只略减退火炉台数，而保留增加炉数的车间面积。二汽铸造二厂经技术，到1985年每车近半吨的零件，已采用铁素体球铁制造。经汽车长期行驶考验，证明其中大部分还可以铸态应用，省去了退火工序。只有占6%总重的薄壁小铸件，由于浇泪括冷却，难以避免白口的生成，仍保留可锻铸铁牌号。
　　二汽20世纪60年代中期在汽车上铁素体球铁件是与世界趋势一致的。例如，我国川汽20世纪60年代初从法国引进技术的贝利埃重型车系列时其后桥壳采用铸钢件，但当1980年二汽组团去法国访问时，发现该系列车后桥壳已成为铁素体球铁件。20世纪80年代初，德国奔驰厂与MAN厂宣传其共同的后桥壳是锻造的半壳，采用电子束焊成一体，但德国MAN厂在总装配线上发现其多品种重型卡车的各种后桥壳都为球墨铸件。由此可见，汽车业的汽车底盘承受力大的后桥壳已纷纷以铁素体球铁件取代了铸钢件或锻钢件。20世纪90年代二汽从法国雪铁龙公司引进富康轿车时发现，的保安件前轮转向节是铁素体球铁件。对该铸件有极严格的质量要求，包括设无损探伤自动化检测线对球墨铸铁件进行100%的三项检测：电涡流测定硬度、磁力探查表面无裂纹和声波测球化率。