铸铁回火处理工艺流程
本守则适用于金属材料在箱式电炉中加热的退火、正火、淬火工艺、井式渗碳炉中加热的淬火工艺及井式电炉中加热的回火工艺.
01
准备工作
1.检查设备、仪表是否正常,并事先将炉膛清理干净。
2.核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规范。
3.选择合适的工夹具,并考虑装、出炉的方法。
4检查零件表面是否有磕碰、裂纹等缺陷。
5.对不允许表面氧化,脱碳的零件,应进行必要的防护,如装入有木炭或铸铁屑的箱内,或装入井式渗碳炉滴加煤油,以防氧化脱碳。
6.零件的尖角锐边、孔眼等易开裂的部位应采用防护措施,如包扎铁皮,用石棉绳堵塞等。
02
操作注意事项
1. 装炉时应尽量将有效厚度相近,工艺规范(加热温度)相近的工件同装一炉,便于计算加热时间.]
2.截面大小不同的工件装入同一炉时,大件放在炉膛的里面,以便小件先出炉。
3.一般工件采用工作温度或稍高于工作温度装炉,若重叠装料应适当延长保温时间。
4.淬火工件在冷至室温(模具钢冷至200°C)应及时回火,以防止工件开裂。
5.工件装炉后应每隔15分钟查看炉温,保持炉温准确。当多炉同时达到保温时间,需错开出炉,可适当延长保温时间。延长幅度不要超过30分钟。
6. 断面变化大、有尖棱尖角的零件,淬火加热时应采用下限温度,以防淬裂。
7. 调质件淬火时不能成堆放入冷却槽中,防止冷却不均匀和产生过大变形。
8.工件淬火后应进行硬度检验,符合要求后再按实测硬度和性能要求确定回火温度。
9.高温回火时装炉温度不应超过其规定的回火温度。为防止裂纹产生,高合金钢零件高温回火时装炉温度不应高于300℃。
10.由于每批工件的材质不能完全一样,在必要时主操作者可根据淬火后硬度对回火温度作适当修正,在原工艺的基础上调整20°C。
03
工艺规范
1.钢制工件的退火、正火
退火、正火通常作为工件制造过程中的预备热处理工序。退火包括完全退火,不完全退火,低温退火等,应根据工件的技术要求和工艺流程合理采用。
1.1.加热温度
表1 常用结构钢的完全退火温度与硬度值
表2 去应力退火温度
表3 常用钢材正火温度
1.2 保温时间.
工件堆装时主要根据装炉情况估计,完全退火一般取1.5-2小时;球化退火一般取2-2.5小时;去应力退火一般取2-3小时;正火一般取1.5-2小时.
1.3. 工件的冷却
1.3.1 退火保温完成后一般随炉缓冷至500°C后即可出炉空冷.
1.3.2 去应力退火炉冷至300°C出炉空冷.
1.3.3 正火工件的冷却一般为空冷.大件正火可采用风冷.
2.铸铁件退火、正火工艺规范
2.1装炉温度,一般采用炉温低于200°C装炉,形状简单的铸件装炉温度也不应超过300°C。
2.2加热温度,对于普通灰铸铁,一般采用530-560°C,合金铸铁550-600°C。
2.3保温时间,由铸铁牌号、有效厚度、装炉量确定,一般取4-6小时。
2.4出炉温度,随炉冷却后,一般控制在200-300°C,出炉铸件当温度未降到室温前,不得受雨雪侵袭,以免开裂。
2.5球墨铸铁去应力退火,保温温度550-650°C,保温时间2-4小时。
2.6灰铸铁消白口退火,保温温度900-920°C,保温时间2-3小时。
2.6铸铁件正火工艺一般为820-860°C,保温2-3小时。
3.铜合金软化退火工艺规范
3.1 工业纯铜(T1-T4)退火温度450-650°C,普通黄铜(H62,H68)退火温度520-650°C。
3.2 软化退火的保温时间一般取1-2小时。
3.3 冷却方法,软化退火后一般采用空冷,为了去除氧化皮也可采用水冷。
4.钢的淬火工艺规范
表4 常用钢材淬火温度和淬火后最高硬度
工件尺寸较大时,淬火后不能得到最高硬度,具体要求可根据钢种和尺寸参照下表5。
4.2淬火保温时间的计算
加热时间与工件的有效厚度、钢种、装炉方式、装炉量、装炉温度等因素有关。
淬火保温时间按下列公式计算:
T=KαD 式中:
T—保温时间(min)
K—装炉系数(通常取1—1.5)
α—保温系数,碳素钢取0.7-0.8 min/mm,合金钢取0.9-1.0 min/mm
D—零件有效厚度mm。
4.3 冷却方法与冷却剂的选择
4.3.1水冷:用于形状简单的碳钢工件及大截面的低合金钢工件,主要是调质件。
4.3.2油冷:合金钢合金工具钢大都采用油冷。
4.3.3形状复杂的易变形工件可采用空气予冷或降温予冷后再淬入冷却剂。
4.3.4截面相差很大的工件应将截面大的部分先淬入冷却剂;
有凹面的工件应将凹面向上淬入冷却剂;
套筒薄壁圆环状工件应沿轴向淬入冷却剂。遗梦》
5.回火工艺规范:
5.1回火温度的确定:根据工件的材料及技术条件,按表6或工艺卡片的规定来选用回火温度,常用的调质处理回火温度按表7所列。
表6 常用钢回火温度(/°C)表
表7 常用钢材调质处理规范
5.2 回火保温时间的确定
5.3 回火冷却方式
一般工件出炉在空气中冷却,有回水脆性的合金钢(40Cr)应在水中冷却。
03
质量检验
1.一般退火、正火和调质件用布氏硬度计检验,也允许用洛氏硬度计检验。如尺寸较大可用手锤式布氏硬度计或里氏硬度计检验。
2.淬火件用洛氏硬度计检验,如用洛氏硬度计无法检验可用里氏硬度计检验。
3.硬度检验位置由检验人员确定,零件的淬火部位检验硬度不少于1-3处,各处不少于3点,并取平均值。
4.检验硬度前应去除氧化皮、脱碳层、毛刺等。
5.外观检验零件热处理后均用肉眼观察其表面有无裂纹等缺陷。
6.检验人员对质量怀疑时可进行显微组织检验。
7.重要零件或对零件材料有怀疑时可进行化学成分检验。
8.零件淬火后、回火前的硬度值应大于或等于技术要求的中限值。
9.同一部位硬度值低的点数超过60%时定位软点,重要零件不允许有软点,大件允许有少量的软点。