Технология термообработки и характеристики высокостойкого чугуна к износу

Thread Content

1. Аннилинг для устранения напряжений У износостойкого чугуна и сплавного чугуна из-за неравномерной толщины стенок отливков в процессе нагрева, охлаждения и фазовых преобразований возникают действующие силы и структурные напряжения. Кроме того, внутри крупных деталей после обработки также часто остаются напряжения, и все эти внутренние напряжения необходимо устранить. Температура нагрева при аннелировании для снижения напряжений обычно составляет 500–550°C; время выдержки — 2–8 часов. После этого происходит охлаждение в печи (для чугуна с графитным структурным узором) или в воздухе (для шарикового чугуна). Использование этой технологии позволяет устранить 90–95% внутренних напряжений в литых изделиях, однако структура чугуна не меняется. Если температура превышает 550°C или время удержания слишком велико, это может привести к графитизации, что снижает прочность и твердость литых изделий. 2. Аннилинг при высоких температурах для устранения белого цвета в литых изделиях. При охлаждении литых изделий на их поверхности и в тонких слоях часто образуется белый цвет. Белошпиховатая структура твердая и хрупкая, имеет плохие свойства обработки и легко отслаивается. Поэтому необходимо использовать метод аннелирования (или нормализации), чтобы устранить структуру белого чугуна. Процесс отжига заключается в следующем: нагревание до температуры 550–950°C с последующим удержанием в этой температуре в течение 2–5 часов; затем охлаждение в печи до температуры 500–550°C, после чего изделие вынимается и охлаждается на воздухе. Во время периода высокотемпературного удержания мигрирующий карбид и эвтектический карбид разлагаются на графит и A; в последующем процессе охлаждения вторичный карбид и аналитический карбид также разлагаются, что приводит к процессу графитизации. В результате разложения карбида снижается твердость, что способствует улучшению обрабатываемости. 3. Отжиг чугуна Целью отжига чугуна является получение структуры на основе перлита, уменьшение размеров кристаллов и снижение неоднородности структуры, что способствует повышению механических свойств литых изделий. Иногда отжиг также служит подготовкой поверхности чугуна к закалке с точки зрения его структуры. Отжиг делится на высокотемпературный и низкотемпературный. Температура высокотемпературной отжиговой обработки обычно не превышает 950–980°C, а температура низкотемпературной отжиговой обработки — 820–860°C, что соответствует диапазону температур совместного плавления. После отжига обычно также требуется дополнительная обработка, чтобы устранить внутренние напряжения, возникающие во время отжига. 4. Закалка и отжиг чугуна с шарообразными включениями Для повышения механических свойств чугуна обычно отливку нагревают до температуры, на 30–50°C превышающей Afc1 (Afc1 — это температура, при которой происходит окончание формирования структуры А при нагреве). После этого изделие погружается в масло для получения мартенситной структуры. Для соответствующего снижения остаточных напряжений после закалки обычно проводят отжиг; в структуре, полученной при низкотемпературном отжиге, присутствуют отожжённый мартенсит, остаточный бейнит и шаровидный графит. Такая ткань обладает высокой износостойкостью и используется для деталей, требующих высокой износостойкости и прочности. Температура темперовки при средней температуре составляет 350–500°C; после темперовки структура включает темперированный крибовит, а также шарообразный графит. Этот метод подходит для толстых деталей, требующих высокой износостойкости, определенной прочности и упругости. Температура высокотемпературной отжига составляет 500–600°C; после отжига структура имеет вид отожженного сорбита с шаровидным графитом, что обеспечивает хорошие комбинированные свойства — прочность и ударопрочность.