Postoji nekoliko uobičajenih metoda toplinske obrade nodularnog željeza.
Grafit je u strukturi nodularnog lijeva sferičnog oblika, a njegovo slabljenje i štetno djelovanje na matricu je slabije nego kod ljuspičastog grafita. Izvedba nodularnog lijeva uglavnom ovisi o strukturi matrice, a utjecaj grafita je sekundaran. Poboljšanje strukture matrice nodularnog željeza različitim toplinskim obradama može poboljšati njegova mehanička svojstva u različitim stupnjevima. Zbog utjecaja kemijskog sastava, brzine hlađenja, agensa za sferoidizaciju i drugih čimbenika, često se pojavljuje mješovita struktura ferita + perlita + cementita + grafita u lijevanoj strukturi, posebno na tankoj stijenci odljevka. Svrha toplinske obrade je dobiti potrebnu strukturu i time poboljšati mehanička svojstva.
Uobičajeno korištene metode toplinske obrade nodularnog željeza su sljedeće.
(1) Temperatura grijanja grafitizirajućeg žarenja na niskoj temperaturi 720~760 ℃. Hladi se u peći na ispod 500 ℃, a zatim se hladi zrakom. Razgraditi eutektoidni cementit kako bi se dobio nodularni lijev s feritnom matricom za poboljšanje žilavosti.
(2) Visokotemperaturno grafitizirano žarenje na 880~930 ℃, zatim prebačeno na 720~760 ℃ radi očuvanja topline, a zatim ohlađeno u peći na ispod 500 ℃ i hlađenje zrakom iz peći. Eliminirati bijelu strukturu i dobiti nodularni ljev s feritnom matricom, koja poboljšava plastičnost, smanjuje tvrdoću i povećava žilavost.
(3) Potpuna austenitizacija i normalizacija na 880~930 ℃, metoda hlađenja: hlađenje maglom, hlađenje zrakom ili hlađenje zrakom. Kako biste smanjili stres, dodajte postupak kaljenja: 500~600 ℃ za dobivanje perlita + mala količina ferita + grafit sfernog oblika, koji povećava snagu, tvrdoću i otpornost na habanje.
(4) Nepotpuna austenitizacija, normalizacija i zagrijavanje na 820~860 ℃, metoda hlađenja: hlađenje maglom, hlađenje zrakom ili hlađenje zrakom. Kako biste smanjili stres, dodajte postupak kaljenja: 500~600 ℃ za dobivanje perlita + mala količina raspršenog željeza. Struktura tijela postiže bolja sveobuhvatna mehanička svojstva.
(5) Tretman kaljenja i kaljenja: zagrijavanje na 840~880°C, metoda hlađenja: hlađenje uljem ili vodom, temperatura kaljenja nakon kaljenja: 550~600°C, kako bi se dobila struktura kaljenog sorbita i poboljšala opsežna mehanička svojstva.
(6) Izotermno kaljenje: zagrijavanje na 840~880 ℃ i kaljenje u slanoj kupelji na 250~350 ℃ kako bi se postigla sveobuhvatna mehanička svojstva, posebno za poboljšanje čvrstoće, žilavosti i otpornosti na trošenje.
Tijekom toplinske obrade i zagrijavanja, temperatura odljevka koji ulazi u peć je općenito manja od 350°C. Brzina zagrijavanja ovisi o veličini i složenosti odljevka, a bira se između 30~120°C/h. Temperatura ulaza u peć za velike i složene dijelove trebala bi biti niža, a brzina zagrijavanja trebala bi biti sporija. Temperatura zagrijavanja ovisi o strukturi matrice i kemijskom sastavu. Vrijeme držanja ovisi o debljini stijenke odljevka.
Osim toga, odljevci od nodularnog željeza također se mogu površinski kaliti visokofrekventnim, srednjofrekventnim, plamenom i drugim metodama za postizanje visoke tvrdoće, otpornosti na trošenje i otpornosti na zamor. Također se može tretirati mekim nitriranjem kako bi se poboljšala otpornost odljevaka na trošenje.
1. Obrada nodularnog lijeva kaljenjem i popuštanjem
Duktilni odljevci zahtijevaju veću tvrdoću kao ležajevi, a dijelovi od lijevanog željeza često se kale i popuštaju na niskim temperaturama. Proces je: zagrijavanje odljevka na temperaturu od 860-900°C, izolacija kako bi se omogućila austenitizacija cjelokupne izvorne matrice, zatim hlađenje u ulju ili rastaljenoj soli kako bi se postiglo kaljenje, a zatim zagrijavanje i održavanje na 250-350 °C za kaljenje, a izvorna matrica se pretvara u vatreni martenzit i zadržava strukturu austenita, izvorni sferni oblik grafita ostaje nepromijenjen. Obrađeni odljevci imaju visoku tvrdoću i određenu žilavost, zadržavaju svojstva podmazivanja grafita i imaju poboljšanu otpornost na trošenje.
Odljevci od nodularnog željeza, kao dijelovi vratila, kao što su radilice i klipnjače dizelskih motora, zahtijevaju sveobuhvatna mehanička svojstva s visokom čvrstoćom i dobrom žilavošću. Dijelovi od lijevanog željeza moraju se kaliti i kaliti. Proces je sljedeći: lijevano željezo se zagrijava na temperaturu od 860-900°C i izolira kako bi se austenitizirala matrica, zatim se hladi u ulju ili rastaljenoj soli kako bi se postiglo gašenje, a zatim se temperira na visokoj temperaturi od 500-600°C do dobiti strukturu kaljenog troostita. (Općenito još uvijek postoji mala količina čistog masivnog ferita), a oblik izvornog sferičnog grafita ostaje nepromijenjen. Nakon obrade, čvrstoća i žilavost se dobro podudaraju i prikladni su za radne uvjete dijelova osovine.
2. Žarenje nodularnog lijeva radi poboljšanja žilavosti
Tijekom procesa lijevanja nodularnog lijeva, obični sivi lijev ima veliku tendenciju izbjeljivanja i veliko unutarnje naprezanje. Teško je dobiti čistu feritnu ili perlitnu matricu za dijelove od lijevanog željeza. Kako bi se poboljšala duktilnost ili žilavost dijelova od lijevanog željeza, lijevano željezo se često ponovno zagrijava na 900-950°C i drži toplim dovoljno vremena za izvođenje visokotemperaturnog žarenja, a zatim se hladi na 600°C i hladi. od peći. Tijekom procesa cementit u matrici se raspada u grafit, a grafit se taloži iz austenita. Ti se grafiti skupljaju oko izvornog sferičnog grafita, a matrica se potpuno pretvara u ferit.
Ako je lijevana struktura sastavljena od (ferita + perlita) matrice i sferičnog grafita, da bi se poboljšala žilavost, cementit u perlitu treba samo razgraditi i pretvoriti u ferit i sferni grafit. U tu svrhu dio od lijevanog željeza mora se ponovno zagrijati. Nakon izolacije gore-dolje na eutektoidnoj temperaturi od 700-760 ℃, peć se hladi na 600 ℃, a zatim se hladi iz peći.
3. Normalizacija za poboljšanje čvrstoće nodularnog lijeva
Svrha normalizacije nodularnog lijeva je pretvoriti matričnu strukturu u finu perlitnu strukturu. Proces je ponovno zagrijavanje odljevka od nodularnog lijeva s matricom ferita i perlita na temperaturu od 850-900°C. Izvorni ferit i perlit se pretvaraju u austenit, a nešto sferičnog grafita se otapa u austenitu. Nakon očuvanja topline, zrakom hlađeni austenit prelazi u fini perlit, čime se povećava čvrstoća duktilnog odljevka.
Vrijeme objave: 8. svibnja 2024
