球墨鑄鐵QT500-7的熱處理工藝是怎樣的?
由于 QT500-7 屬于鐵素體 - 珠光體混合基體,其熱處理的核心目標(biāo)通常有兩個:
- 消除鑄造內(nèi)應(yīng)力(幾乎所有鑄件都需要)。
- 調(diào)整基體組織(將鑄態(tài)下過多的珠光體或滲碳體轉(zhuǎn)化為鐵素體,以保證≥7% 的伸長率)。
以下是具體的熱處理工藝方案:
一、 低溫去應(yīng)力退火(最常用)
適用場景:
- 鑄態(tài)下力學(xué)性能(強(qiáng)度、伸長率)已經(jīng)合格,但存在較大內(nèi)應(yīng)力的鑄件。
- 形狀復(fù)雜、壁厚不均,容易在后續(xù)加工或使用中變形開裂的鑄件(如大型滾筒、殼體)。
工藝曲線:
-
加熱:以 50-100℃/h 的速度升溫至 500℃ - 550℃。
- 注意:升溫速度不宜過快,防止熱應(yīng)力過大導(dǎo)致開裂。
- 保溫:根據(jù)鑄件最大壁厚計算保溫時間,通常為 2 - 4 小時。
-
冷卻:隨爐緩慢冷卻至 200℃ - 250℃ 以下出爐空冷。
- 目的:讓殘余應(yīng)力充分釋放。
效果:
- 消除內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸。
- 對力學(xué)性能(硬度、強(qiáng)度)幾乎無影響。
二、 高溫石墨化退火(解決 “硬、脆” 問題)
適用場景:
- 鑄件壁厚較大(冷卻慢,易產(chǎn)生珠光體)。
- 鑄態(tài)組織中出現(xiàn)了自由滲碳體(白口),導(dǎo)致硬度太高、無法加工。
- 鑄態(tài)伸長率不足(例如只有 3%-4%),需要增加鐵素體含量。
工藝曲線(兩階段退火法):
-
升溫(第一階段):升溫至 900℃ - 950℃。
- 目的:分解鑄態(tài)下的滲碳體(),使其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體 + 石墨。
- 保溫:保溫 2 - 4 小時(視壁厚而定)。
-
冷卻(第二階段):隨爐冷卻至 700℃ - 720℃。
- 目的:讓共析滲碳體分解,析出二次石墨。
- 等溫停留:在 700℃ - 720℃ 停留 2 - 4 小時。
- 最終冷卻:隨爐冷卻至 500℃ 以下,或出爐空冷。
效果:
- 滲碳體完全消失,切削加工性能極好。
- 鐵素體含量大幅增加,伸長率顯著提高(可達(dá) 10%-15%)。
- 強(qiáng)度會略有下降,但通常仍能維持在 500MPa 以上。
三、 正火 + 高溫回火(較少用于 QT500-7,但可用于調(diào)整)
適用場景:
- 鑄態(tài)組織晶粒粗大,或者需要更均勻的珠光體 + 鐵素體分布。
工藝:
- 正火:加熱至 860℃ - 900℃,保溫后空冷。(目的是細(xì)化晶粒,增加珠光體)。
- 高溫回火:加熱至 600℃ - 650℃,保溫后空冷。(目的是消除正火應(yīng)力,降低硬度,提高韌性)。
四、 針對 “求和不銹鋼” 業(yè)務(wù)的特別建議(結(jié)合印染輥筒)
如果您是在生產(chǎn)印染機(jī)導(dǎo)布輥(QT500-7 材質(zhì)),建議采用以下熱處理策略:
-
首選方案:鑄態(tài) + 去應(yīng)力退火
- 如果原材料控制得當(dāng)(低錳、低磷、充分孕育),離心鑄造的輥筒鑄態(tài)下往往就能達(dá)到 QT500-7 的性能。
- 操作:鑄造后直接進(jìn)行 550℃ × 3 小時 的去應(yīng)力退火。
- 優(yōu)點:成本最低,效率最高,且能防止輥筒在后續(xù)的精磨和鍍鉻過程中變形。
-
備選方案:如果發(fā)現(xiàn)硬度偏高(>220HB)
- 如果輥筒表面太硬,車刀磨損快,建議進(jìn)行高溫石墨化退火(920℃保溫后緩冷)。
- 這將把硬度降至 170-200HB 的最佳加工區(qū)間,同時保證足夠的韌性,防止輥筒在高速旋轉(zhuǎn)下斷裂。
總結(jié)表
| 工藝名稱 | 加熱溫度 | 主要目的 | 適用情況 |
|---|---|---|---|
| 去應(yīng)力退火 | 500 - 550℃ | 消除內(nèi)應(yīng)力,防變形 | 所有復(fù)雜件、加工件 |
| 高溫石墨化退火 | 900 - 950℃ | 消除白口,提韌性,降硬度 | 壁厚大、硬度過高、伸長率不足 |
| 正火 + 回火 | 870℃ + 600℃ | 細(xì)化晶粒,均勻組織 | 組織粗大,性能不穩(wěn)定 |
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