Postoji nekoliko uobičajenih metoda termičke obrade nodularnog gvožđa.
U strukturi nodularnog gvožđa grafit je sfernog oblika, a njegovo slabljenje i štetno dejstvo na matricu je slabije od grafita u pahuljicama. Performanse nodularnog gvožđa uglavnom zavise od strukture matrice, a uticaj grafita je sekundaran. Poboljšanje strukture matrice nodularnog gvožđa kroz različite termičke tretmane može poboljšati njegova mehanička svojstva u različitom stepenu. Zbog uticaja hemijskog sastava, brzine hlađenja, agensa za sferoidizaciju i drugih faktora, mešana struktura ferit + perlit + cementit + grafit često se pojavljuje u livenoj strukturi, posebno na tankom zidu odlivaka. Svrha termičke obrade je da se dobije potrebna struktura i time poboljšaju mehanička svojstva.
Najčešće korištene metode toplinske obrade nodularnog željeza su sljedeće.
(1) Niskotemperaturna grafitizacija temperatura žarenja 720~760℃. U peći se hladi do ispod 500℃, a zatim se hladi zrakom. Razgradite eutektoidni cementit kako biste dobili nodularno željezo s feritnom matricom za poboljšanje žilavosti.
(2) Visokotemperaturno grafitizirajuće žarenje na 880~930℃, zatim prebačeno na 720~760℃ radi očuvanja toplote, a zatim hlađeno u peći na ispod 500℃ i hlađeno vazduhom iz peći. Uklonite bijelu strukturu i dobijete nodularno gvožđe sa 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. Da biste smanjili stres, dodajte proces kaljenja: 500~600℃ da biste dobili perlit + mala količina ferita + grafit sfernog oblika, koji povećava čvrstoću, tvrdoću i otpornost na habanje.
(4) Nepotpuna austenitizacija, normalizacija i zagrijavanje na 820~860℃, metoda hlađenja: hlađenje maglom, hlađenje zrakom ili hlađenje zrakom. Da biste smanjili stres, dodajte proces kaljenja: 500~600℃ za dobijanje perlita + mala količina raspršenog gvožđa. Struktura karoserije postiže bolje sveobuhvatne mehaničke osobine.
(5) Tretman kaljenja i kaljenja: zagrijavanje na 840~880°C, metoda hlađenja: hlađenje uljem ili vodom, temperatura kaljenja nakon gašenja: 550~600°C, da bi se dobila struktura kaljenog sorbita i poboljšala sveobuhvatna mehanička svojstva.
(6) Izotermno gašenje: zagrijavanje na 840~880℃ i gašenje u slanom kupatilu na 250~350℃ za postizanje sveobuhvatnih mehaničkih svojstava, posebno za poboljšanje čvrstoće, žilavosti i otpornosti na habanje.
Tokom termičke obrade i zagrevanja, temperatura odlivaka koji ulazi u peć je uglavnom niža od 350°C. Brzina zagrijavanja ovisi o veličini i složenosti odljevka, a bira se između 30~120°C/h. Ulazna temperatura peći za velike i složene dijelove treba biti niža, a brzina zagrijavanja treba biti sporija. Temperatura grijanja ovisi o strukturi matrice i hemijskom sastavu. Vrijeme držanja ovisi o debljini stijenke odljevka.
Osim toga, odljevci od nodularnog gvožđa mogu se površinski kaliti visokofrekventnim, srednjim frekvencijama, plamenom i drugim metodama kako bi se dobila visoka tvrdoća, otpornost na habanje i otpornost na zamor. Takođe se može tretirati mekim nitriranjem kako bi se poboljšala otpornost odlivaka na habanje.
1.Kaljenje i kaljenje duktilnog gvožđa
Nodularni odljevci zahtijevaju veću tvrdoću kao ležajevi, a dijelovi od livenog gvožđa se često gaše i popuštaju na niskim temperaturama. Proces je: zagrijavanje odljevka na temperaturu od 860-900°C, izolacija kako bi se sva originalna matrica austenitizirala, zatim hlađenje u ulju ili rastopljenoj soli kako bi se postiglo gašenje, a zatim zagrijavanje i održavanje na 250-350°C. °C za kaljenje, a originalna matrica se pretvara u Fire martenzit i zadržanu austenitnu strukturu, originalni sferni oblik grafita ostaje nepromijenjen. Obrađeni odljevci imaju visoku tvrdoću i određenu žilavost, zadržavaju svojstva podmazivanja grafita i imaju poboljšanu otpornost na habanje.
Odlivci od nodularnog gvožđa, kao delovi osovine, kao što su radilice i klipnjače dizel motora, zahtevaju sveobuhvatna mehanička svojstva sa velikom čvrstoćom i dobrom žilavošću. Dijelovi od livenog gvožđa moraju biti kaljeni i kaljeni. Proces je: liveno gvožđe se zagreva na temperaturu od 860-900°C i izoluje radi austenitizacije matrice, zatim se hladi u ulju ili rastopljenoj soli da bi se postiglo gašenje, a zatim kaljeno na visokoj temperaturi od 500-600°C do dobiti kaljenu troostitnu strukturu. (Uglavnom još uvijek postoji mala količina čistog masivnog ferita), a oblik originalnog sfernog grafita ostaje nepromijenjen. Nakon obrade, čvrstoća i žilavost se dobro poklapaju i odgovaraju radnim uslovima delova osovine.
2. Žarenje nodularnog gvožđa za poboljšanje žilavosti
Tokom procesa livenja nodularnog gvožđa, obično sivo gvožđe ima veliku tendenciju izbeljivanja i veliko unutrašnje naprezanje. Teško je dobiti čistu feritnu ili perlitnu matricu za dijelove od lijevanog željeza. Da bi se poboljšala duktilnost ili žilavost dijelova od livenog gvožđa, liveno gvožđe se često ponovo zagreva na 900-950°C i drži toplim dovoljno vremena da se izvrši žarenje na visokoj temperaturi, a zatim se hladi na 600°C i hladi. peći. Tokom procesa, cementit u matrici se raspada u grafit, a grafit se taloži iz austenita. Ovi grafiti se okupljaju oko originalnog sfernog grafita, a matrica se u potpunosti pretvara u ferit.
Ako je livena struktura sastavljena od (ferit + perlit) matrice i sfernog grafita, da bi se poboljšala žilavost, cementit u perlitu treba samo da se razgradi i pretvori u ferit i sferni grafit. U tu svrhu, dio od lijevanog željeza se mora ponovo zagrijati. Nakon izolacije gore i dolje na eutektoidnoj temperaturi od 700-760℃, peć se hladi na 600℃, a zatim se hladi iz peći.
3. Normalizacija za poboljšanje čvrstoće nodularnog gvožđa
Svrha normalizacije nodularnog gvožđa je da se struktura matrice pretvori u finu perlitnu strukturu. Proces je ponovno zagrijavanje odljevka od nodularnog lijeva sa matricom od ferita i perlita na temperaturu od 850-900°C. Originalni ferit i perlit se pretvaraju u austenit, a nešto sfernog grafita je otopljeno u austenitu. Nakon očuvanja topline, zrakom hlađen austenit se pretvara u fini perlit, pa se povećava čvrstoća duktilnog odljevka.
Vrijeme objave: 08.05.2024
