高耐摩耗性鋳鉄熱処理プロセスと性能

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1. 耐摩耗鋳鉄および合金鋳鉄の応力除去焼鈍。鋳物の肉厚が不均一であるため、加熱、冷却、相変態のプロセス中に有効応力と構造応力が発生します。さらに、大型部品は機械加工後に残留応力が発生しやすいため、これらの内部応力をすべて除去する必要があります。歪取焼鈍の通常の加熱温度は500～550℃、保持時間は2～8時間で、その後炉冷（ねずみ鋳鉄）または空冷（ダクタイル鋳鉄）します。このプロセスにより、鋳物の内部応力の 90 ～ 95% を除去できますが、鋳鉄の組織は変化しません。温度が550℃を超えたり、保持時間が長すぎると黒鉛化が起こり、鋳物の強度や硬度が低下します。 2. 鋳物の白点を除去するための高温黒鉛化焼鈍。鋳物を冷却すると、表面や薄肉部分に白い斑点が発生することがよくあります。白い構造は硬くて脆く、加工性が悪く、剥がれやすいです。したがって、白い構造を除去するにはアニーリング (または焼きならし) を使用する必要があります。アニーリングの工程は、：550～950℃に加熱して2～5時間保持した後、炉を500～550℃に冷却し、炉から出して空冷します。高温断熱期間中に、遊離セメンタイトと共晶セメンタイトは黒鉛とAに分解します。その後の冷却過程で、二次セメンタイトと共析セメンタイトも分解し、黒鉛化プロセスが発生します。セメンタイトの分解により硬度が低下し、被削性が向上します。 3. ダクタイル鋳鉄の焼きならし ダクタイル鋳鉄の焼きならしの目的は、パーライト母相組織を得て結晶粒を微細化し、組織を均一にして鋳物の機械的性質を向上させることです。場合によっては、ダクタイル鋳鉄の表面焼入れのための組織準備として焼きならしを行うこともあります。焼ならしには高温焼ならしと低温焼ならしがあります。高温焼きならし温度は一般に950〜980℃を超えず、低温焼きならし温度は通常820〜860℃の耐火物温度範囲に加熱されます。ノーマライズ後は、ノーマライズ時に発生する内部ストレスを取り除くため、通常4名での対応が必要となります。 4. ダクタイル鋳鉄の焼き入れ、焼き戻し。ダクタイル鋳鉄の機械的性質を向上させるには、一般に鋳物をAfc1（Afc1は加熱時のA層の最終温度を表す）以上の30～50℃に加熱し、保温後に油中焼入れしてマルテンサイト組織を得る。焼入れ後の残留応力を適切に低減するために、通常、焼入れ後に焼戻しを行う必要がある。低温焼戻し組織は、焼戻しマルテンサイト＋残留ベイナイト＋球状黒鉛である。この構造は耐摩耗性に優れており、高い耐摩耗性と高強度が要求される部品に使用されます。中温焼戻し温度は350～500℃です。焼戻し後の組織は焼戻しトルースタイトと球状黒鉛となります。優れた耐摩耗性、一定の安定性、弾性を必要とする厚肉部品に適しています。高温焼戻し温度は500～60℃です。焼戻し後の組織は焼戻しソックスレーと球状黒鉛を加えた組織となり、靭性と強度を兼ね備えています。