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高錳鋼耐熱鋼鑄件熱處理介紹

編輯:寧國東方碾磨材料股份有限公司時間:2022-09-01

高錳鋼耐熱鋼鑄件鑄態組織中除奧氏體相外,還有析出的碳化物。為獲得高韌性,必須予以熱處理,以消除鑄態組織中晶內和晶界上的碳化物。高錳鋼含碳量通常為13%左右,要消除其鑄態組織的碳化物,需將耐熱鋼鑄件加熱到1000℃以上,并保溫適當時間,使其碳化物完全溶解,隨后迅速冷卻,這種熱處理通常稱為水韌處理。


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一、水韌溫度

水韌溫度取決于耐熱鋼鑄件成分,通常為1050~1080°C。過高的水韌溫度會導致鑄件表面嚴重脫碳,而且奧氏體晶粒中和晶界上將析出共晶碳化物。由于共晶碳化物是不能重新熱處理來消除的脆性相,應盡量避免產生。


二、加熱速率

高錳鋼比一般碳鋼鑄件的導熱差,鑄件在加熱時易引起應力;厚壁鑄件則宜采用緩慢加熱。為減少耐熱鋼鑄件加熱過程中變形或開裂,生產上常采用預先在650℃保溫,再快速升到水韌溫度的處理工藝。


三、保溫時間

保溫時間主要取決于耐熱鋼鑄件的壁厚,以確保鑄態組織中的碳化物完全溶解和奧氏體的均勻化。通常保溫時間可按鑄件壁厚每25mm保溫lh計算。


四、冷卻

冷卻過程對耐熱鋼鑄件規定的性能指標及組織狀態有很大的影響。水韌處理時,鑄件入水前的溫度應在950℃以上。為此,鑄件從出爐到入水不應超過2min,水溫保持在40℃以下。水韌處理后可根據鑄件的要求及復雜程度適當進行回火,但回火溫度不應超過250℃。為縮短熱處理周期,可利用鑄態預熱進行高錳鋼水韌處理。其工藝為:耐熱鋼鑄件于1100~1180° C自鑄型中取出,經除芯清砂后,鑄件溫度允許冷卻到 900~1000℃,然后裝入并加熱到 1050~1080℃的爐內保溫3~5h后水冷。


該處理工藝不僅簡化了熱處理工藝,減少了耐熱鑄件在型內的冷卻時間,而且可提高鑄件的性能。利用預熱處理的高錳鋼耐熱鋼鑄件沖擊韌性比常規處理的提高5%~15%。用于破碎機的高錳鋼固定板進行工業試驗,破碎物為花崗巖和花崗閃長石,環境溫度30~40℃,其使用壽命提高50%。
此外,高錳鋼還可實行彌散硬化處理,適用于添加Mo或其他碳化物形成元素的高錳鋼,如ZGMnl2Mo2鑄鋼,可先在580~610℃退火2h,以便析出碳化物強化奧氏體,然后再加熱到l000℃左右淬火。


五、高錳鋼的金相組織

高錳鋼經水韌處理后,如碳化物完全消除,則為單一的奧氏體組織。這樣的組織只有在薄壁鑄件上才可得到,通常允許奧氏體晶粒內或晶界上有少量碳化物。

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