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球墨铸件等温淬火工艺及用于汽车构件生产

日期：2023-06-26 08:47点击：次
{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

 {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转运至淬火炉中，才能所希望的机械性能。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。在使用时应及时盐浴中的污染，通常每周应对淬火剂污染一次。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，标准过滤系统才可地使淬火剂满意的过滤。
2.工艺
要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。既要基体组织奥氏体化。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。因而目前的温度为880~900℃。
等温淬火停留的时间主要由过冷奥氏体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。
{二}、球墨铸铁用于汽车构件生产
白口铁经长时间退火，其碳化铁转变为团絮状石墨，获得可锻铸铁。在球墨铸铁未发明以前，可锻铸铁是广为应用的一种材料，因此白口铸铁的生产也盛极一时。1997年可锻铁件的2/3属汽车工业所用，其中包括发动机连杆。
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。日本本田雅阁轿车转向节也有采用球铁材质的报导。
曾为我国可锻铸铁较大产家的汽车集团公司在20世纪80年代进行产品换型升级时，毅然将年产数万吨的可锻铸铁车间改造为铁素体球铁生产线，放弃了可锻铸铁件的生产。