灰铁铸件的性能及时效处理详解


发布时间:

2022-12-29

灰铁铸件的热处理是机械制造中的重要工序之一。与其他加工技术相比,热处理一般不改变工件的形状和整体化学成分,而是改变工件内部的显微组织或工件表面的化学成分,以赋予或改善工件的使用性能。灰铁铸件特点是提高工件的内在质量。为了使金属工件具有所需的机械、物理和化学,除了合理选择材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。 ​

       灰铁铸件的热处理是机械制造中的重要工序之一。与其他加工技术相比,热处理一般不改变工件的形状和整体化学成分,而是改变工件内部的显微组织或工件表面的化学成分,以赋予或改善工件的使用性能。灰铁铸件特点是提高工件的内在质量。为了使金属工件具有所需的机械、物理和化学,除了合理选择材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。

灰铁

  灰铁铸件是基于铁和碳的铸造合金,后者主要以片状石墨颗粒的形式存在。灰铁铸件的性能取决于石墨的形态、分布和基体结构。时效处理有三种方式:自然、人工和振动。

  1.自然时效处理灰铸铁件在露天放置几个月或几年。这种治疗方法虽然有效,但是时间长。

  自然和热时效,即工件长时间露天放置。由于温度的自然变化和其他环境变化,工件的尺寸变得越来越稳定。一般来说,至多两年。用木锤敲打工件,用风握直接振动等。都应用在实际生产中。有人认为机械地施加工件相当于加速自然时效。这个方法在国外早就有专刊发表了。其基本原理是利用激振器的周期性外力——激振力使其与工件发生共振(激振器产生与工件固有频率一致的振动频率)。

     从而获得可观的振动能量,可与热能相比,共振中交变的初应力和残余应力叠加,驱动工件产生大的振动和局部屈服,引起晶体中的位错和晶界的微滑移,引起微塑性变形,促使大量位错,一部分钉扎在杂质上,另一部分聚集在晶界上,另一部分位错获得足够的能量。它能穿过晶界进入另一个晶粒,使工件的残余应力总体上得到弛豫或均匀化,表现为尺寸稳定,硬度、耐蚀性和抗疲劳性提高,金属的内耗降低,塑性提高。由于晶粒中的位错集中在晶界和杂质上,各晶粒内部应力不均匀,微观应力变大。所以位错处于较大的应力场中,滑移阻尼变大,位错很难再滑移。

      2.人工时效退火处理是灰铁铸件较好的时效处理方法,但其成本较高,增加了成本。人工时效是将灰铁铸件加热到550 ~ 650进行去应力退火,比自然时效节省时间,更容易除残余应力。

   3.振动时效处理:用振动时效仪对灰铁铸件进行振动时效处理。去除残余应力就是将激振器紧紧固定于工件上施加机械振动,工件放置于橡胶块或者其他弹性支撑上,以防止地面对振动的阻尼作用。