Der Wärmebehandlungsprozess von Gusseisen

Neben der richtigen Auswahl hervorragender Inhaltsstoffe bei der Herstellung von Gusseisen, um eine vorgegebene Struktur zu erhalten, ist die Wärmebehandlung auch ein wichtiger Weg, um die Matrixstruktur weiter anzupassen und zu verbessern, um die Leistung von Gusseisen zu verbessern. Die Wärmebehandlung von Gusseisen und das Warmeinbetten von Stahl weisen Ähnlichkeiten und Unterschiede auf. Die Wärmebehandlung von Gusseisen kann im Allgemeinen die Morphologie und Verteilung von Graphit in der ursprünglichen Struktur nicht verbessern.

Bei Grauguss ist der durch Lamellengraphit verursachte Spannungskonzentrationseffekt das dominierende Element für die Leistung von Gusseisen. Daher ist der verstärkende Effekt der Wärmebehandlung bei Grauguss weit weniger signifikant als bei Stahl und Sphäroguss. Daher besteht der Wärmebehandlungsprozess von Youkou-Gusseisen hauptsächlich aus Glühen und Normalisieren. Da der Graphit kugelförmig ist, wird bei Sphäroguss die Spaltwirkung auf die Matrix stark reduziert und die Matrixstruktur kann durch Wärmebehandlung vollständig ausgeübt werden, was die kugelförmigen mechanischen Eigenschaften erheblich verbessern kann.

Daher ist Sphäroguss wie Stahl, und seine Wärmebehandlungsprozesse umfassen Glühen, Normalisieren, Abschrecken und Anlassen, Mehrtemperaturabschrecken, Abschrecken durch Induktionserwärmung und chemische Oberflächenwärmebehandlung.

Wärmebehandlungsverfahren von Gusseisen

1. Spannungsarmglühen

Aufgrund der ungleichmäßigen Wandstärke des Gussstücks werden beim Aufheizen, Abkühlen und Phasenwechsel Wirkkräfte und Strukturspannungen erzeugt. Außerdem sind große Teile nach der Bearbeitung anfällig für Eigenspannungen, und all diese Eigenspannungen müssen beseitigt werden. Die übliche Heiztemperatur für das Spannungsarmglühen beträgt 500～550℃, die Haltezeit beträgt 2～8h und dann Ofenkühlung (Graueisen) oder Luftkühlung (Sphäroguss). Mit diesem Verfahren können 90-95% der inneren Spannungen des Gussteils beseitigt werden, die Struktur des Gusseisens ändert sich jedoch nicht. Wenn die Temperatur 550 °C überschreitet oder die Haltezeit zu lang ist, führt dies zu Graphitisierung und verringert die Festigkeit und Härte des Gussstücks.

2. Beseitigen Sie das Hochtemperatur-Graphitisierungsglühen des weißen Gussmundstücks

Beim Abkühlen des Gussstücks weisen die Oberflächenschicht und der Dünnschnitt häufig weiße Mündungen auf. Die weiße Mundstruktur ist hart und spröde, hat eine schlechte Verarbeitungsleistung und lässt sich leicht abziehen. Daher muss das Verfahren des Glühens (oder Normalisierens) verwendet werden, um die weiße Mundstruktur zu beseitigen. Der Glühprozess ist: Erhitzen auf 550-950 °C für 2 bis 5 Stunden, dann Ofenabkühlung auf 500-550 °C und dann Luftkühlung. Während der Hochtemperatur-Haltezeit zersetzen sich der hohe Zementit und der eutektische Zementit in Graphit und A, und der sekundäre Zementit und der eutektoide Zementit zersetzen sich auch während des anschließenden Abkühlprozesses, und der Graphitisierungsprozess findet statt. Durch die Zersetzung von Zementit nimmt die Härte ab, wodurch die Bearbeitbarkeit verbessert wird.

3. Normalisieren von Sphäroguss

Der Zweck des Normalisierens von duktilem Eisen besteht darin, die Perlit-Matrixstruktur zu erhalten und die Kristallkörner und eine einheitliche Struktur zu verfeinern, um die mechanischen Eigenschaften der Gussstücke zu verbessern. Normalisieren ist manchmal auch die Vorbereitung für das Oberflächenabschrecken von Sphäroguss. Die Normalisierung wird in Hochtemperatur-Normalisierung und Niedertemperatur-Normalisierung unterteilt. Die Hochtemperatur-Normalisierungstemperatur überschreitet im Allgemeinen 950–980 °C nicht, und die Niedertemperatur-Normalisierung wird im Allgemeinen auf einen üblichen Biegetemperaturbereich von 820–860 °C erhitzt. Nach der Normalisierung müssen vier Personen damit umgehen, um den während der Normalisierung erzeugten internen Stress zu beseitigen.

4. Abschrecken und Anlassen von Sphäroguss

Um die mechanischen Eigenschaften von Sphäroguss zu verbessern, werden Gussstücke im Allgemeinen auf 30-50°C über Afc1 erhitzt (Afc1 stellt die Endtemperatur der A-Formation während des Erhitzens dar) und dann nach der Wärmekonservierung zu Öl abgeschreckt, um eine martensitische Struktur zu erhalten. Um die Eigenspannung nach dem Abschrecken entsprechend abzubauen, sollte generell nach dem Abschrecken angelassen werden. Das Tieftemperatur-Anlassgefüge ist angelassener Martensit mit Restbainit und Kugelgraphit. Diese Struktur hat eine gute Verschleißfestigkeit und wird für Teile verwendet, die eine hohe Verschleißfestigkeit und hohe Festigkeit erfordern. Die Anlasstemperatur der Mediumtemperatur beträgt 350-500℃. Das Gefüge nach dem Anlassen besteht aus angelassenem Troostit plus Kugelgraphit, der für dicke Teile geeignet ist, die eine gute Verschleißfestigkeit, Stabilität und Elastizität erfordern. Hohe Temperatur Die Anlasstemperatur beträgt 500-60D ℃, die Struktur nach dem Anlassen ist ein angelassenes Soxhlet aus Kugelgraphit, das eine gute Kombination aus Zähigkeit und Festigkeit aufweist und daher in der Produktion weit verbreitet ist.

5. Multitemperatur-Abschrecken von Sphäroguss

Sphäroguss kann nach dem Tempern eine hohe Festigkeit bei guter Plastizität und Zähigkeit erreichen. Die Wahl der Heiztemperatur für das Abschrecken bei mehreren Temperaturen berücksichtigt hauptsächlich, dass die ursprüngliche Struktur vollständig A-geformt ist, ohne Rest-F und gleichzeitig das Wachstum von A-Kristallkörnern vermieden wird. Die Erwärmungstemperatur liegt im Allgemeinen 30–50°C über Afc1, und die isotherme Behandlungstemperatur beträgt 0–350°C, um sicherzustellen, dass die untere Bainitstruktur mit umfassenden mechanischen Eigenschaften erhalten wird. Seltenerd-Magnesium-Aluminium-Sphäroguss nach isothermem Abschrecken σb=1200～1400MPa, αk=3～3.6J/cm2, HRC=47～51. Es ist jedoch zu beachten, dass nach dem Austempern ein Anlassprozess hinzugefügt werden sollte.

6. Oberflächenhärtung

Um die Oberflächenhärte, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit einiger Gussteile zu verbessern, kann Oberflächenabschrecken verwendet werden. Sowohl Grauguss als auch Sphäroguss können oberflächengehärtet werden. Im Allgemeinen werden Oberflächenhärten mit Induktionserwärmung mit hoher (Mittel-)Frequenz und Oberflächenhärten mit elektrischem Kontakt verwendet.

7. Chemische Wärmebehandlung

Für Gussteile, die Oberflächenverschleißfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern, können chemische Wärmebehandlungsverfahren ähnlich denen von Stahl verwendet werden, wie z. B. Gasweichchlorung, Chlorierung, Borierung, Schwefelung und andere Behandlungen.

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