球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄(zhu)件(jian)(jian)以其優良(liang)的(de)(de)(de)性能,在(zai)使(shi)用(yong)(yong)(yong)中(zhong)(zhong)有時可(ke)以代(dai)替(ti)昂貴的(de)(de)(de)鑄(zhu)鋼(gang)和鍛鋼(gang),在(zai)機(ji)械制造(zao)工業中(zhong)(zhong)得到(dao)廣泛應用(yong)(yong)(yong)。冶金(jin)行業過(guo)去一直(zhi)認為球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄(zhu)件(jian)(jian)是英國(guo)人于1947年發明的(de)(de)(de)。西方(fang)某些學(xue)者甚(shen)至聲稱,沒有現代(dai)科技手段(duan),發明球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄(zhu)件(jian)(jian)是不可(ke)想象的(de)(de)(de)。1981年,我(wo)(wo)國(guo)球(qiu)(qiu)鐵(tie)專(zhuan)家采用(yong)(yong)(yong)現代(dai)科學(xue)手段(duan),對(dui)出土的(de)(de)(de)513件(jian)(jian)古(gu)漢魏鐵(tie)器進行研究,通(tong)過(guo)大量的(de)(de)(de)數據斷定漢代(dai)我(wo)(wo)國(guo)就出現了(le)(le)球(qiu)(qiu)狀石墨(mo)鑄(zhu)鐵(tie)。冶金(jin)史專(zhuan)家于1987年對(dui)此進行驗證后認為:古(gu)代(dai)中(zhong)(zhong)國(guo)已經(jing)摸索到(dao)了(le)(le)用(yong)(yong)(yong)鑄(zhu)鐵(tie)柔化術(shu)制造(zao)球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)規律,這對(dui)世界冶金(jin)史作重(zhong)新分期劃代(dai)具有重(zhong)要(yao)意義。
我國鑄造廠家球(qiu)墨鑄(zhu)件(jian)生(sheng)產起步很(hen)早,1950年(nian)就研(yan)制成(cheng)功并投入生(sheng)產,至今(jin)我(wo)國(guo)球(qiu)墨鑄(zhu)件(jian)年(nian)產量達230萬噸,位于美國(guo),日本之后(hou),居世(shi)界第(di)三位。適合我(wo)國(guo)國(guo)情(qing)的(de)稀土鎂球(qiu)化(hua)劑的(de)研(yan)制成(cheng)功,鑄(zhu)態球(qiu)墨鑄(zhu)件(jian)以及(ji)奧氏體(ti)-貝(bei)氏體(ti)球(qiu)墨鑄(zhu)件(jian)等各(ge)個領域的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)和研(yan)究工作均達到了很(hen)高(gao)的(de)技(ji)術(shu)水平(ping)。
球墨鑄件(jian)(jian)(jian)(jian)作為軸類(lei)件(jian)(jian)(jian)(jian),如柴油機(ji)的(de)(de)曲(qu)軸,連桿,要求強度高同(tong)時韌(ren)性較好的(de)(de)綜合機(ji)械(xie)械(xie)性能,對鑄鐵(tie)件(jian)(jian)(jian)(jian)進行調質處理。工(gong)藝是(shi):鑄鐵(tie)件(jian)(jian)(jian)(jian)加熱到860-900℃的(de)(de)溫度保(bao)溫讓基體(ti)奧氏(shi)體(ti)化(hua),再在油或熔鹽中冷卻(que)實(shi)現淬火,后經(jing)500-600℃的(de)(de)高溫回火,獲得回火索氏(shi)體(ti)組織(zhi)#xkhks#一般尚(shang)有少(shao)量(liang)粹塊(kuai)狀的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)#xkhjs#,原球狀石墨形(xing)態不(bu)變。處理后強度,韌(ren)性匹配良好,適應于軸類(lei)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)作條件(jian)(jian)(jian)(jian)。
常將鑄(zhu)鐵件淬火(huo)(huo)并低溫回火(huo)(huo)處理(li)。工(gong)藝(yi)是(shi):各(ge)種鑄(zhu)件加熱(re)(re)到860-900℃的溫度,保(bao)溫讓(rang)原(yuan)基體全(quan)部奧(ao)氏體化后(hou)再在油(you)或熔鹽中冷(leng)卻實(shi)現淬火(huo)(huo),后(hou)經250-350℃加熱(re)(re)保(bao)溫回火(huo)(huo),原(yuan)基體轉換(huan)為回火(huo)(huo)馬氏體及(ji)殘留奧(ao)氏體組織,原(yuan)球狀石墨形態(tai)不變。處理(li)后(hou)的鑄(zhu)件具有高的硬度及(ji)一(yi)定韌(ren)性,保(bao)留了石墨的潤(run)滑性能,耐磨性能為改善(shan)。
球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)是有(you)可比性的(de)(de)(de),球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)具有(you)高(gao)的(de)(de)(de)適應(ying)性。由于(yu)球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)球狀石(shi)墨(mo)(mo)微觀(guan)構造,在(zai)削弱振(zhen)動才能方(fang)面(mian),球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)優(you)于(yu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang),因而愈(yu)加有(you)利于(yu)降低(di)應(ying)力。
球墨鑄件的熱處(chu)置就是經(jing)過(guo)本設備停(ting)止淬火固溶(rong)后得到標(biao)準,控制加(jia)(jia)熱速(su)度升到某一相應溫度下保溫一定(ding)(ding)時間(jian)并以(yi)一定(ding)(ding)得快(kuai)(kuai)速(su)度冷卻,改(gai)(gai)動其(qi)合金(jin)的組織,其(qi)主要(yao)目的是進步(bu)合金(jin)的力學性能(neng)(neng),加(jia)(jia)強耐腐(fu)蝕性能(neng)(neng),改(gai)(gai)善加(jia)(jia)工型,能(neng)(neng)取得尺寸的穩定(ding)(ding)性。快(kuai)(kuai)速(su)固溶(rong)處(chu)置,恒(heng)溫時間(jian)完畢后,工件的轉移速(su)度10秒以(yi)內(nei)。
球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)件(jian)的制造一定需(xu)要經過熱處(chu)理(li),合適的工(gong)藝就是球(qiu)化退(tui)火,球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)件(jian)的球(qiu)化退(tui)火工(gong)藝研究特點如下(xia)。
球(qiu)化(hua)退火是使鋼中的(de)(de)碳(tan)化(hua)物球(qiu)化(hua),獲得粒狀(zhuang)(zhuang)珠光體(ti)的(de)(de)一(yi)種(zhong)熱處理工藝。它實際上是不完全退火的(de)(de)一(yi)種(zhong)特例(li)。目的(de)(de)是將片(pian)狀(zhuang)(zhuang)碳(tan)化(hua)物轉變為(wei)粒狀(zhuang)(zhuang),即得到在鐵索體(ti)基體(ti)上均勻分布的(de)(de)顆粒狀(zhuang)(zhuang)滲碳(tan)體(ti)的(de)(de)組織,這(zhe)種(zhong)組織稱為(wei)粒狀(zhuang)(zhuang)珠光體(ti)。
球化(hua)退火主要應用于共(gong)析鋼、過(guo)共(gong)析鋼和合金工(gong)具鋼。由于球狀組(zu)織(zhi)硬(ying)度比(bi)片狀低,切(qie)削(xue)時刀具主要切(qie)去軟的鐵(tie)素體而(er)避開硬(ying)而(er)脆的碳化(hua)物(wu),因此可降低硬(ying)度、改(gai)善切(qie)削(xue)加工(gong)件能。它又為(wei)淬火作好組(zu)織(zhi)準備,因為(wei),球狀組(zu)織(zhi)不易過(guo)熱,即球體溶入奧氏體較慢,故奧氏體晶粒不易長大,淬火后(hou)組(zu)織(zhi)得到隱晶馬氏體,且淬火開裂傾向小(xiao)。
過共析鋼鍛件在鍛后的組織一(yi)般為細片狀(zhuang)珠光體(ti),不(bu)僅硬度高,難以進(jin)行切削(xue)加(jia)工,而且(qie)增大鋼的脆性,淬火時容易(yi)產生變(bian)形或開裂。因此(ci),鍛后必(bi)須進(jin)行球(qiu)(qiu)化(hua)退火,使碳(tan)化(hua)物(wu)球(qiu)(qiu)化(hua),獲得(de)粒狀(zhuang)珠光體(ti)組織。如果鍛后冷卻(que)不(bu)當,存(cun)在網狀(zhuang)滲碳(tan)體(ti)時,必(bi)須先用正火來加(jia)以消除(chu),然后再進(jin)行球(qiu)(qiu)化(hua)退火,負則(ze)球(qiu)(qiu)化(hua)難以進(jin)行。
需要(yao)注意(yi)的(de)是,在球(qiu)化退(tui)火工藝中(zhong),加熱溫度不能過(guo)高(gao),而(er)且保溫的(de)時間也(ye)不能太長(chang),為(wei)2-4小時。所(suo)以,在原(yuan)料(liao)球(qiu)化退(tui)火的(de)時候,溫度及時間控制很關鍵。