耐磨高锰钢铸件的各类热处理
高锰钢的水韧处理温度
高锰钢的水韧处理温度
对于高锰钢的水韧处理温度,一般而言,该过程的温度通常在800°C到1100°C之间。
具体的温度选择会受到高锰钢的合金成分、生产工艺和所需性能的影响。
一般步骤如下:
加热:将高锰钢零件加热到水韧处理温度范围内。
这个阶段有助于改变高锰钢的结构。
保温:在达到所需温度后,保持一定的时间以确保材料均匀受热。
淬火:将加热保温后的高锰钢零件迅速浸入冷却介质(通常是水),进行淬火。
这个过程能够使高温状态下的高锰钢迅速冷却,改变其晶体结构,提高硬度和强度。
需要特别注意的是,水韧处理是一项严格控制的热处理工艺,温度和时间的选择需要根据具体高锰钢的成分和性能要求来确定。
此外,由于高锰钢含有较高的锰含量,对淬火的冷却速度和方式有一定要求,以避免出现不均匀的组织结构和可能的开裂问题。
对于具体的高锰钢水韧处理温度和工艺参数,建议咨询相关领域的专业工程师或材料科学家,以确保获得最佳性能和质量。
1。
高锰钢的热处理工艺
高锰钢的热处理工艺嘿,朋友们!今天咱就来聊聊高锰钢的热处理工艺,这可真是个有趣又重要的事儿呢!你知道吗,高锰钢就像是个脾气有点怪的家伙。
要想让它乖乖听话,发挥出最佳性能,热处理工艺可不能马虎。
咱先说说加热这一步。
这就好比给高锰钢洗个热水澡,但水温可得掌握好,不能太高也不能太低。
要是温度不合适,那可就像洗澡水忽冷忽热,让人不舒服一样,高锰钢也会闹脾气呢!加热要均匀,要让每一处都能感受到合适的温度,这样它才能舒舒服服地准备好接下来的变化。
然后是保温。
这就像是让高锰钢在温暖的环境里多待一会儿,让它好好享受一下,彻底发生变化。
时间不能太短,不然它还没反应过来呢;但也不能太长,不然它可能会不耐烦哦。
接着就是冷却啦!这可是关键的一步,就像一场刺激的冒险。
冷却速度的快慢能决定高锰钢最后的性格呢。
快速冷却,它会变得坚硬而有韧性;慢慢冷却,它可能就会比较温顺一些。
你说神奇不神奇?咱再打个比方,高锰钢的热处理工艺就像是给它做一次全方位的改造。
加热是为它打开改变的大门,保温是让它在这个过程中沉淀和成长,冷却则是给它定型,让它成为我们需要的样子。
在实际操作中,可不能随随便便就开始哦。
得像对待宝贝一样小心翼翼,每一个细节都要注意到。
温度的测量要精准,时间的把握要恰到好处,稍有不慎,可能就前功尽弃啦!你想想,如果因为我们的一点疏忽,让高锰钢没能发挥出它应有的性能,那多可惜呀!所以呀,我们得认真对待这个热处理工艺,让高锰钢在我们的手中变得无比强大。
总之呢,高锰钢的热处理工艺看似简单,实则暗藏玄机。
我们要用心去钻研,去实践,才能真正掌握其中的奥秘。
让我们一起加油,把高锰钢的热处理工艺玩得团团转,让它为我们的生产和生活带来更多的便利和惊喜吧!可别小瞧了这看似普通的热处理工艺哦,它能创造的奇迹可多着呢!。
高锰钢铸件热处理保温时间 070
高锰钢铸件的热处理温度和保温时间
高锰钢的热处理的温度:经过长期的实践,对于不含其它合金元素的常规成分的高锰钢的水韧处理温度一1050-1100℃最为合适。
中间阶段(650-700℃)保温的目的是是厚壁铸件温差减小,炉内温度均匀,同时为升高问做好准备。
形状简单、小型薄壁件慢速升温可不做停留。
热处理的保温时间:在保温阶段希望碳化物全部溶解,成分尽可能均匀。
确定保温时间要考虑的主要因素是:铸件的壁厚、水韧处理掉额温度、钢的化学成分、铸件的结构特点、铸件结晶凝固的特点等。
铸件壁愈厚,保温时间愈长,经验数据是每25mm需要保温1h。
钢中碳和硅含量高,碳化物数量增加;钢中钼、钒、钛合金是碳化物难以溶解;枝晶间偏析的块状碳化物难以溶解;浇注温度高,析出粗大块状或晶间网状碳化物,这些碳化物的数量、形状、难溶程度等不利于自身溶解时,保温时间也要适当延长。
含有合金元素的渗碳体性碳化物和合金元素的特殊碳化物在较低温度下即使长时间保温也难以完全溶解或根本不溶解,为了使铸态组织中碳化物完全溶解,从效果上看,提高温度比延长保温时间要好。
高锰钢的热处理
热处理技术与装备高锰钢的热处理是将高锰钢铸件加热到碳化物固溶的温度,并保温一定时间,然后在水中快速冷却,形成单一的奥氏体组织,使其强度和韧性大大提高,达到可加工硬化的目的。
与普通碳钢不同,高锰钢在水中淬火后不是变硬,而是变软了,因此高锰钢的热处理又叫水韧处理。
在热处理过程中,碳化物是在固溶态下溶解到奥氏体中去的,所以又叫固溶强化处理。
高锰钢固溶理的参数主要有入炉温度、升温速度、保温温度、保温时间、摆放位置等。
1入炉温度和加热速度高锰钢铸件在入炉之前,铸件表面的粘砂、披缝和浇注冒口要清理干净。
粘砂对铸件加热或冷却都有隔热作用,使铸件加热和入水后的冷却不均匀,严重粘砂会降低铸件入水后的冷却速度,造成晶界碳化物重新析出。
披缝较薄,在热处理加热时会脱碳,水淬后会变成马氏体,马氏体相变体积膨胀,可能会使铸件基体受到拉应力而开裂。
高锰钢导热性能低, 100℃以下为碳钢的1/4~1/6倍, 600℃时为碳钢的1/2~5/7倍。
高锰钢热膨胀系数大,为碳钢的2倍, 500℃以上更大。
虽然铸件在低温加热过程中无相变应力发生,但加热到300℃以上,会在晶内和晶界上出现脆性碳化物增多的现象,有时会发生珠光体转变。
高锰钢辙叉结构复杂,同一铸件壁厚相差悬殊,铸件本身存在不小不等的铸造应力。
在热第1期吴霞等:高锰钢的热处理处理的加热或冷却过程中不同部位存在较大的温差,产生热应力。
这样,热应力和铸造应力叠加,会使辙叉产生裂纹。
因此,必须控制高锰钢辙叉的入炉温度和加热速度。
高锰钢辙叉热处理工艺分两种:冷辙叉处理和热辙叉处理。
对于热辙叉,如果装入同一窑的所有辙叉的装窑温度基本和窑温一致,则这种工艺可以节能,提高效率。
但在实际生产中装窑温度很难与窑温一致,且相差较大,主要原因有:不同炉次的辙叉开箱水爆后在同一窑中进行热处理,造成同一窑中辙叉的初始温度不同;由于连续生产,每天窑的温度也不尽相同;季节性的温度变化导致辙叉与窑温的变化较大;辙叉在窑内的排序不同会造成一定的温差。
高锰钢铸件技术条件
高锰钢铸件技术条件
高锰钢铸件是一种常用于制造高强度、高韧性、高耐磨性的零部件的材料。
为了保证高锰钢铸件的质量和性能,需要遵循一些技术条件。
1. 原材料选用:高锰钢铸件的原材料应选用高品质的高锰钢材料,且必须符合国家标准或行业标准。
2. 熔炼工艺:高锰钢铸件的熔炼应采用电弧炉或感应炉进行,必须严格控制熔炼温度和保持时间,以确保熔体的均匀性和稳定性。
3. 浇注工艺:高锰钢铸件的浇注应采用真空浇铸或低压浇铸技术,以避免氧化和杂质的混入,保证铸件表面的光洁度和内部的致密性。
4. 热处理工艺:高锰钢铸件的热处理应根据不同的材料和工艺要求,采用正火、淬火、回火等多种方式进行,以保证铸件的硬度、韧性、强度等性能指标符合要求。
5. 检测和质量控制:高锰钢铸件应进行严格的检测和质量控制,包括外观检验、尺寸测量、化学成分分析、金相检查、硬度测量、非破坏性检测等多项指标,以确保铸件的质量和性能。
综上所述,高锰钢铸件的制造需要遵循一系列技术条件,包括原材料选用、熔炼工艺、浇注工艺、热处理工艺、检测和质量控制等方面,以保证铸件的质量和性能符合要求。
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热处理工艺规范
随着铸造件产品种类增多,对外业务增大,方便更好的管理铸造件产品,特制定本规定,要求各部门严格按照规定执行。
1 目的:为确保铸钢产品的热处理质量,使其达到国家标准规定的力学性能指标,以满足顾客的使用要求,特制定本热处理工艺规范。
2 范围本规范合用于本公司生产的各种精铸、砂铸产品的热处理,材质为各种低碳钢、中碳钢、低合金钢、中合金钢、高合金钢、铸铁及有色合金。
3 术语退火:指将铸钢产品加热到规定的温度范围,经保温一段时间后,降温出炉的操作工艺。
正火:指将铸钢产品加热到规定的温度范围,经保温一段时间后,从炉中取出,在空气中冷却下来的操作工艺。
淬火:指将铸钢产品加热到规定的温度范围,经保温一段时间后,快速冷却的操作工艺。
回火:指将淬火后的铸钢产品加热到规定的温度范围,经保温一段时间后出炉,冷却到室温的操作工艺。
调质:淬火+回火4 职责热处理操作工艺由公司技术部门负责制订。
热处理操作工艺由生产部门负责实施。
热处理操作者负责教填写热处理记录,并将自动记录曲线转换到热处理记录上。
检验员负责热处理试样的力学性能检测工作,负责力学性能检测结论的记录以及其它待检试样的管理。
5 工作程序每次装炉前应对设备进行检查,把炉底板上的氧化渣清除干净,错位炉底板应将其复位后再装,四周应留有足够的间隙,轻拿轻放,装炉应结实,摆放合理。
装炉时大铸件产品放在下面,对易产生热处理变形的铸件,必须作好防变形或者反变形处理,力学性能试样应装在高温区,对特殊小的铸件采用铁桶或者其它框类工装集中盛放。
炉车上的铸钢件入炉时,应缓慢推进,子细观察铸钢件是否与炉壁碰撞,关闭炉门,通电后应时常观察炉内工作状况。
作好铸件产品后续热处理的准备工作,严格控制出炉温度,对水淬铸件应控制入水时间,水池应有足够水量,以保证淬火质量。
作业计划应填写同炉热处理铸件产品的材质、名称、规格、数量、时间等要素,热处理园盘记录纸可多次使用,但每处理一次都必须与热处理工艺卡上的记录曲线保持一致。
锰钢片的热处理方法-概述说明以及解释
锰钢片的热处理方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述锰钢片是一种常见的材料,在许多工业领域都有广泛的应用。
热处理是一种重要的工艺方法,可以提高锰钢片的硬度、强度和耐磨性,从而改善其机械性能和使用寿命。
通过控制热处理过程中的温度、时间和冷却速率等参数,可以对锰钢片进行定制化的处理,以满足不同的工艺需求。
本文将介绍一些常用的锰钢片热处理方法,并重点探讨其关键要点。
这些方法包括淬火、回火、正火和退火等,每种方法都有其特定的应用场景和优缺点。
在淬火过程中,锰钢片经过高温加热后迅速冷却,以获得高硬度和强度。
而回火则是在淬火之后对锰钢片进行加热处理,以减轻内部应力、提高韧性和延展性。
正火则是将锰钢片在适当的温度下保持一段时间,以使其达到均匀的组织结构和机械性能。
退火是通过加热和缓慢冷却来改变锰钢片的晶粒结构,提高其延展性和可塑性。
在本文的正文部分,将详细介绍每种热处理方法的具体步骤、参数的选择以及其对锰钢片性能的影响。
同时,还将讨论一些常见的问题和挑战,如热处理过程中可能出现的变形、裂纹等,并给出相应的解决方案和建议。
通过本文的阅读,读者将能够了解不同热处理方法的原理和适用范围,掌握正确的操作技巧,并能够根据实际情况选择合适的热处理方法,以满足锰钢片的工艺要求。
本文还将对未来锰钢片热处理方法的发展趋势进行展望,以帮助读者更好地应对日益复杂和高要求的工程问题。
总之,本文将为读者提供一份全面而系统的锰钢片热处理方法的指南,帮助其在实践中充分发挥锰钢片的优异性能,推动相关领域的发展进步。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写:2. 正文2.1 锰钢片的热处理方法要点1在这一部分,我们将介绍锰钢片进行热处理的第一个要点。
我们将详细讨论该方法的原理、工艺步骤和关键参数等内容。
通过了解和掌握这些要点,读者将能够更好地理解和应用锰钢片的热处理方法,达到预期的效果。
2.2 锰钢片的热处理方法要点2在这一部分,我们将介绍锰钢片进行热处理的第二个要点。
铸件热处理内容
铸件热处理内容内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.热处理:为了改善或改变铸件的原始组织,消除内应力,保证铸件性能,防止铸件变形和破坏,铸件清理后,有的需要进行热处理。
铸件热处理一般有淬火、退火、正火、铸态调质、人工时效(见时效处理)、消除应力、软化和石墨化处理等。
例如高锰钢铸件要求很高的耐磨性和足够的韧性,其内部组织应为奥氏体。
为此,需对铸件进行淬火处理,即将铸件加热到奥氏体区域使其完全奥氏体化后,迅速淬水激冷,使奥氏体来不及转变而保持下来。
这一过程也叫水韧处理或固溶处理。
整形:分为矫正、修补和表面精整3个方面。
有些铸件在凝固、冷却以及热处理过程中产生变形,使部分尺寸超差,需用矫正的方法修复。
矫正主要利用机械力量在室温或温态下进行。
当变形量过大时,也可以在加热炉内利用铸件自重或外加压重进行高温矫正。
铸件外部缺陷主要使用焊接手段修复。
要求气密、液密的铸件的渗漏缺陷,则采用压入堵漏剂的方法解决。
铸件表面粗糙和凹凸不平一般用悬挂砂轮和高速砂轮磨光精整。
粗加工:铸件交货前,根据技术条件对局部进行粗加工。
铸件经粗加工后,能及时发现缺陷予以解决,并能减轻重量,还可使废料和切屑能够就地分类回用。
防锈处理:有些铸件和机床铸件,交货前要求进行防锈处理以防止运输和存放期间生锈。
一般是在最后检验合格后刷上底漆。
内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.。
耐磨、耐蚀、耐热钢铁合金铸件的热处理
化 后 , 空淬 、 风 淬 或 油 淬 。空 淬 、风 淬 时 若 不 易
选 择 使 金 属 材 料 易 于 钝 化 的 合 金 元 素 对 改 善
C e u ’Wa gZ o gu h nH a, n h n je
( . qn t o te nId sr sCo a y An ig 2 6 0 , h iChn 1 An ig Ci S uh r n u t e mp n , qn 4 0 0 An u, ia y i
正 火 可 选 用 空 冷 、 风 冷 、 喷 雾 冷 。 ② 淬 火 + 回 火 ,可 选 用 油 淬 后 高 温 回火 。⑧ 等 温 淬 火 , 可 在 盐 浴 炉 中 加 热 ,视 所 获 组 织 的 需 要 ,其 温 度 在 20 8 5  ̄3 0℃ 范 围 选 择 ,温 度 应 严 格 控 制 。④ 铸 态
应 力 磨 损 , 其 典 型 应 用 为 浆 泵 、输 送 管 、 叶 片类 零 件 。腐 蚀 的 工作 环 境 分 为干 态 和 湿 态 。
1 1 凿 削磨损 工况 .
凿 削 磨 损 工 况 条 件 下 ,主 要 采 用 合 金 化 的 各 类 高 锰 钢 。 为 使 各 种 结 构 特 点 的合 金 高 锰 钢 铸 件 获 得 良好 的 淬 透 性 和 组 织 的 一 致 性 ,并 提 高 其 综
z 第 l7 年期 1
温低于 4 O℃ 。
特 性 决 定着 材 料 的 耐腐 蚀 性 能 。对 此 材 料 的热 处 理 旨在 减 少 残 余 应 力 , 降 低 成 分 偏 析 ,改 善 组 织
铸件热处理工艺及作业指导书主
前提:本作业指导书系建蓓铸造有限公司的核心工艺文件之一。
它针对公司产品实现的第三个特殊过程(见《公司质量手册》章节号之4.1.7)提出了系统完整的操作、控制规定,必须得到充分严格贯彻执行。
本作业指导书所取参数,主要源于化工出版社的《钢铁热处理实用技术》。
* 本作业指导书中打“*”并用楷体注明的文字,是警/提示内容,也可作为执行条款。
1.灰铸铁的退火、正火热处理工艺1.1消除内应力退火(人工时效)工艺灰铸铁消除内应力退火(人工时效)热处理工艺适用范围1.较薄、故冷却速度较快的灰铁件;2.形状复杂、截面变化较大的铸件;3.需进行机加工的大型铸件;4.经过少量焊修,因而局部积累些许焊应力的铸件。
* 加热温度越高,应力消除越快。
但温度过高,则易发生石墨化与珠光体球化而使性能降低,尤其是含Si量较高时;* 保温时间一般按炉内铸件平均壁厚的5min/mm计算。
形状复杂的铸件,要以75~100℃/h 的速率缓慢加热;* 保温时间终了,以30~50℃/h的速率在炉内缓冷,冷却至150~200℃出炉冷却(空冷)。
1.2 软化退火和正火工艺 灰铸铁软化退火和正火热处理工艺适用范围3.正火工艺适用于对材质有硬度要求的铸件,退火工艺适用于对材质有韧性要求的铸件;4.经过较多焊修,因而积累较大焊应力的铸件。
* 保温时间一般按炉内铸件平均壁厚的5min/mm 计算。
形状复杂的铸件,要以75~100℃/h 的速率缓慢加热。
2. 球墨铸铁的退火、正火(+回火)和调质热处理工艺 高温退火当铸态组织为铁素体+珠光体+渗碳体+石墨时,必须采用高温退火工艺:适用范围1.获得铁素体球墨铸铁;2.分解渗碳体和珠光体,提高机械性能;3.改善加工性能,使工件容易加工且不易变形。
* 退火温度越高,渗碳体组织分解速度越快,白口现象越易消除。
但温度过高将使铸件机械性能反而变坏,发生变形和表面氧化失碳,故须严格控制温度上限。
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm的有效厚度、需要保温1~2h计算,铸件白口深度大、渗碳体组织成分多时,应适当增加保温时间。
高锰钢及高铬铸铁热处理工艺曲线
3.厚度超过120mm的大齿板、大板锤靠电阻丝方向不允许有任何工件遮挡、大齿板大板锤、周边有效厚度尺寸相对应的尺寸范围不允许安放任何工件。
研发部
高铬铸铁热处理工艺
一、淬火
二、回火
三、装炉要求:
1.根据电阻炉传热特点、吊栏中部不单独装工件。
2.工件间要留有间隙,尤其是板锤中间间隙要大于板锤厚度。
3.炉门300mm内不放工件。
研发部温度入水10802501100时间h2502432191100650温度1080250时间h入水251100温度入水10802501100时间h温度入水高锰钢及高铬铸铁热处理工艺曲线高铬铸铁热处理工艺一淬火二回火三装炉要求
高锰钢热处理工艺
曲线1:适用于有效厚度在50-100mm以内,重量在500-1000kg的铸件。
曲线2:适用于有效厚度50mm以内,重量500kg以内的内销产品。
曲线3:适用于有效厚度100-120mm以内,重量1000-1300kg以内的铸件。
曲线4:适用于有效厚度大于120mm,重量超过1300kg的铸件。
转炉原则:
1.吊栏中部不装厚齿板、厚板锤。
2.不能整炉装齿板、大齿板一般不平装、齿板一般装在吊栏两端。
高锰钢铸造斗齿的热处理方法
高锰钢铸造斗齿的热处理方法高锰钢斗齿是一种常用的工程机械配件,具有耐磨、耐腐蚀、高强度等优点,因此在铸造过程中需要进行热处理以提高其性能。
下面将介绍高锰钢铸造斗齿的热处理方法。
高锰钢铸造斗齿的热处理主要包括退火、正火和淬火三个步骤。
首先进行退火处理,目的是消除内部应力、改善高锰钢的塑性及韧性,并提高其加工性能。
退火温度一般为800~900摄氏度,保温时间根据材料的厚度和规格而定,通常为1~2小时。
退火后,需要进行冷却处理。
接下来是正火处理,正火是将高锰钢加热到临界温度以上,然后快速冷却,使其组织转变为马氏体。
正火温度一般为850~900摄氏度,保温时间为1~2小时。
正火后,需要进行淬火处理。
淬火是将高锰钢加热到临界温度以上,然后迅速冷却到室温或低温,使其组织转变为马氏体,并提高高锰钢的硬度和耐磨性。
淬火温度一般为900~950摄氏度,保温时间为1~2小时。
淬火后,需要进行回火处理。
回火是将淬火后的高锰钢加热到一定温度,然后冷却到室温,以减轻淬火时产生的残余应力,提高高锰钢的韧性和塑性。
回火温度一般为200~300摄氏度,保温时间为1~2小时。
需要注意的是,高锰钢铸造斗齿的热处理过程中要控制好加热温度、保温时间和冷却速度,以确保高锰钢的性能达到设计要求。
此外,在实际操作中还要注意控制退火、正火和淬火的工艺参数,以避免产生裂纹和变形。
在热处理过程中,还可以采用表面渗碳、氮化等工艺来提高高锰钢的表面硬度和耐磨性。
表面渗碳是将高锰钢浸入含有碳的介质中加热,使碳在高锰钢表面渗入,形成一层碳化物,从而提高高锰钢的表面硬度。
氮化是将高锰钢置于含有氮的介质中加热,使氮在高锰钢表面渗入,形成一层氮化物,提高高锰钢的表面硬度和耐磨性。
高锰钢铸造斗齿的热处理方法主要包括退火、正火、淬火和回火等步骤,通过合理控制工艺参数和采用表面渗碳、氮化等工艺,可以提高高锰钢的性能,延长其使用寿命。
热处理是高锰钢铸造斗齿生产过程中不可或缺的环节,对提高产品质量和性能具有重要意义。
高锰钢工艺流程
高锰钢工艺流程高锰钢工艺流程高锰钢是一种具有高硬度和耐磨性的特殊钢材,适用于制作切割工具、模具和耐磨零件等。
下面是高锰钢的工艺流程。
1. 原材料选择:高锰钢的主要成分是碳(C)、锰(Mn)和铬(Cr),选择合适的原材料是确保工艺质量的关键。
一般选择含碳量在0.9%-1.2%、锰含量在11%-14%、铬含量在1.5%-2.5%的高锰钢坯料。
2. 坯料熔炼:将选定的高锰钢坯料放入熔炼炉中,加热至熔点以上,通过高炉炉膛进行熔炼。
在熔炉中加入适量的硅(Si)和铁(Fe),以调节高锰钢的成分和温度。
3. 钢水净化:熔炼后的高锰钢钢水中会含有一些杂质,需要进行净化处理。
通常采用钢包除渣的方法,将钢水转移到钢包中,通过酸性材料如氧化钙(CaO)和氧化铝(Al2O3)等与杂质发生化学反应,使其浮于钢水表面,形成浮渣,然后倒掉浮渣。
4. 过铁:高锰钢中的锰元素与铁元素亲和力强,在冷却过程中容易析出高锰铁的形式,影响高锰钢的性能。
因此需要通过过铁处理,将钢水中的高锰铁和铁剔除掉。
过铁一般采用向钢水中加入适量的硅和铝,使其与高锰铁反应生成硅锰和飞灰等不容易析出的物质,然后通过除渣处理将其去除。
5. 铸造成型:经过净化处理后的高锰钢钢水注入到预先制作好的铸造模具中,然后冷却凝固成型。
铸造成型的方式有很多种,常用的方法包括静压铸造、喷射铸造、压力铸造等。
6. 热处理:铸造成型后的高锰钢还需要进行热处理,以进一步提高其硬度和耐磨性。
常用的热处理方式有淬火和回火。
首先将铸造件加热至适当的温度,然后迅速浸入冷却介质中进行淬火,使其快速冷却,提高硬度。
随后进行回火处理,以减轻淬火所引起的内部应力,提高材料的韧性和延展性。
7. 机械加工:经过热处理的高锰钢具有较高的硬度和耐磨性,但其形状和尺寸可能还不能满足要求,需要进行机械加工。
常见的机械加工方式有车削、铣削、冲孔等。
通过机械加工,可以对高锰钢进行修整、加工成型,使其达到设计要求。
耐磨钢铸件的热处理
1.耐磨高锰钢铸件的固溶热处理——水韧处理耐磨高锰钢的铸态组织中有大量析出的碳化物,因而其韧度较低,使用中易断裂。
高锰钢铸件固溶热处理的主要目的,是消除铸态组织中晶内和晶界上的碳化物,得到单相奥氏体组织,提高高锰钢的强度和韧度,扩大其应用范围。
图11—24是Fe—Mn—C三元系含w(Mn)13%的截面相图,要消除其铸态组织的碳化物,须将钢加热至1040。
C以上,并保温适当时间,使其碳化物完全固溶于单相奥氏体中,随后快速冷却得到奥氏体固溶体组织。
这种固溶热处理又称为水韧处理。
(1)水韧处理的温度:水韧温度取决于高锰钢成分,通常为1050~1100。
C。
含碳量高或者合金含量高的高锰钢应取水韧温度的上限,如ZGMnl3钢和GXl20Mnl7钢。
但过高的水韧温度会导致铸件表面严重脱碳,并促使高锰钢的晶粒迅速长大,影响高锰钢的使用性能。
图ll-25为高锰钢在1100。
C保温2h 后铸件表面碳和锰元素的变化。
-(2)加热速率:高锰钢比一般碳钢的导热性差,高锰钢铸件在加热时应力较大而易开裂,因此其加热速率应根据铸件的壁厚和形状而定。
一般薄壁简单铸件可采用较快速率加热;厚壁铸件则宜缓慢加热。
为减少铸件在加热过程中变形或开裂,生产上常采用预先在650。
C左右保温,使厚壁铸件内外温差减小,炉内温度均匀,之后再快速升到水韧温度的处理工艺。
图ll—26为典型高锰钢件的热处理工艺规范。
(3)保温时间:保温时间主要取决于铸件壁厚,以确保铸态组织中的碳化物完全溶解和奥氏体的均匀化。
通常保温时间可按铸件壁厚25mm保温lh计算。
图ll—27为保温时间对高锰钢表面脱碳层深度的影响。
(4)冷却:冷却过程对铸件的性能指标及组织状态有很大的影响。
图11—28为不同冷却条件下高锰钢的组织。
水韧处理时铸件入水前的温度在950。
C必上,以免碳化物重新析出。
为此,铸件从出炉到A水时间不应超过30s;水温保持在30。
C以下.淬火后最高水温不超过60。
高锰铸钢的高温形变热处理及其组织和力学性能
高锰铸钢的高温形变热处理及其组织和力学性能王琳;马华;陈晨;张福成;畅国纪;刘恒亮【摘要】高温形变热处理是将高温变形与淬火等热处理工序相结合以提高材料力学性能的热处理工艺.对含1.11%C、13.1%Mn、0.42%Si、0.047%P和0.006%S(质量分数)的高锰铸钢试样分别于1 050℃保温2h水淬即水韧处理,和于1 050℃压缩变形20%和25%再1 050℃水淬即高温形变热处理.随后检测了试样的显微组织、力学性能和低周疲劳寿命.结果表明:与仅仅水韧处理的高锰铸钢相比,经高温形变热处理的高锰铸钢晶粒明显细小,孔洞等缺陷减少,并且随着压缩变形量的增大,钢的晶粒更加细小,组织更加致密,力学性能和低周疲劳寿命均大幅度提高.高温压缩变形25%的高锰铸钢的性能最佳,抗拉强度和断后伸长率分别达927 MPa和50.7%,低周疲劳寿命较原始状态的钢提高了50%以上.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2019(041)004【总页数】6页(P40-44,58)【关键词】高锰铸钢;高温形变热处理;显微组织;力学性能【作者】王琳;马华;陈晨;张福成;畅国纪;刘恒亮【作者单位】燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004;中铁山桥集团有限公司,河北秦皇岛066000;中国铁建重工集团道岔分公司,湖南株洲412005【正文语种】中文高锰钢具有优异的加工硬化特性和强韧性配合[1],被广泛用于制造承受冲击磨损的零件,如矿山、建材、冶金、军工和铁路等行业的耐磨件[2- 4]。
高锰钢工程构件一般通过铸造成型,经简单热处理后直接使用。
高锰钢热处理工艺研究现状
高锰钢热处理工艺研究现状摘要:高锰钢是铁基耐磨材料中的典型产品,在耐磨材料中占有重要地位。
因其在高应力、高冲击载荷的工作环境下表现出极优异的抗磨性能,同时兼具优良的韧性及形变硬化能力,被广泛应用于采矿、破碎、挖掘及轨道行业。
高锰钢需要经过适当的热处理处理后方能具备理想的机械性能,达到耐磨材料使用标准。
近年来,随着高锰钢产品的不断发展及多样化,高锰钢热处理工艺的改进也备受各行研究者的重视。
关键词:高锰钢;热处理工艺;现状一、高锰钢的特点及其应用高锰钢材料,是指其合金元素锰含量在11%~14%、碳含量在0.9%~1.3%的合金铸钢,这种钢材在具有很高的耐磨性的同时,具有极强的韧性,可以抵抗剧烈冲击负荷,其在承受剧烈的冲击或接触应力下,金属表面会迅速硬化,而金属内部仍然保持极强的韧性,这种外硬内韧的特点对于部分轨道交通装备零部件的抗磨损耐冲击要求是极其有利的。
二、高锰钢的热处理(一)常规热处理1.固溶处理固溶处理又称水韧处理,是高锰钢最常规的热处理方式,即将工件加热到完全奥氏体化温度保温,然后快速入水冷却以获得单一相奥氏体组织。
实际生产中一般为1000℃~1100℃,温度过低不利于碳化物溶解,过高容易导致过烧,对于合金化高锰钢,该温度可适当提高。
高锰钢经过固溶处理后,其力学性能得到明显改善。
由于高锰钢的导热系数较小,热膨胀系数较大,在加热过程中容易产生热应力,加之铸件本身存在较大的铸造应力,使得高锰钢铸件在热处理过程中极易开裂,尤其对于结构复杂,壁厚悬殊较大的铸件更是如此。
因此,对不同结构、尺寸的工件往往会制定不同热处理工艺参数。
对于结构简单的小型件,为保证其生产效率及节约能源一般可省略低温预等温过程,直接在较高温度下(<750℃)入炉,并快速升温到奥氏体化温度1000℃~1050℃保温。
对于中等结构复杂或简单大型件,如壁厚超过40mm的履带,入炉温度不宜过高(<400℃),升温速率也应放缓到50~70℃/h,且加热到600℃~700℃时,可按1.5min/mm均温一段时间以消除铸造应力,防止工件产生微裂纹。
铸件的热处理
铸件的热处理一.HT的热处理:不能改变石墨形状和消除片状石墨的有害作用,只用于消除铸件的铸造应力,稳定尺寸。
消除白口组织降低硬度以改善其加工性能,增加表面硬度和耐磨性。
1.时效处理:形状复杂的铸件由于各部位壁厚均匀而在铸造过程中产生内应力使铸件产生变形和开裂,时效处理的目的就是消除这种应力。
时效处理分自然时效和人工时效。
自然时效就是将铸件露天放置几个月半年甚至更长,让铸件自然缓慢发生变形从而消除应力,这种方法生产周期长,消除应力不彻底,已较少采用。
人工时效也就是低温退火,将铸件以缓慢的升温速度(60~100℃/h)加热到520-550℃,保温一段时间后随炉以缓慢的速度(20~30℃/h)冷却至150-200℃,出炉空冷,此时铸件应力基本消除,若加热过高(超过560℃)或保温时间过长,反而使珠光体分解从而导致铸件强度和硬度降低。
2.石墨化退火: 铸件冷却凝固时在表面或某些较薄截面处,由于冷却速度较快易出现白口组织,使铸件的硬度和脆性增加,不易切削加工,其处理工艺为:将铸件加热到900~960℃保温1-4h,然后随炉冷却。
消除白口组织主要通过铸造工艺来解决。
二.QT的热处理:通过热处理可大幅度调整和改善QT的性能,满足不同使用要求。
常用的热处理工艺有:退火、正火和等温淬火等。
1.退火:分为消除铸造应力退火、降温退火和高温退火。
a.消除应力退火:QT应力比HT大1-2倍,对于不再进行其他热处理的球铁件往往要进行消除应力退火b.低温退火:目的是使铸件中的珠光体的FeC发生石墨化分解以获得铁素3体的球体,提高塑性和韧性。
其过程是将铸件加热到720-760℃。
保温一段时间后随炉冷至600℃出炉空冷。
c.高温退火:由于球体白口倾向大,因而在铸件组织内往往存在自由渗碳体为了使自由渗碳体分解(消除白口)进行高温退火。
2.正火a.完全奥氏体化正火目的是获得珠光体球铁,如QT700-2、QT600-3铸态组织无渗碳体视工艺为:铸件−−保温1-3h,然后出炉空冷。
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.耐磨高锰钢铸件的铸态余热热处理
为缩短热处理周期,可利用铸态余热进行高锰钢水韧处理。
其工艺为:铸件于ll00~1180。
C时自铸型中取出,经除芯清砂后,铸件温度允许冷却到900~1000。
C,然后装入加热到l050。
1080。
C的炉内保温3~5h后水冷。
该处理工艺简化了热处理工艺,减少了铸件在型内的冷N啪3,但ue产操作上有一定难度。
表11—18为不同热处理工艺的高锰钢试样的力学性能。
2.耐磨高锰钢铸件的沉淀强化热处理
耐瞎高锰钢沉淀强化热处理的目的,是在加入适量碳化物形成元素(如钼、钨、钒、钛、铌和铬)的基础上,通过热处理方法在高锰钢中得到一定数量和大小的弥散分布的碳化物第二相质点,强化奥氏体基体,提高高锰钢的抗磨性能。
但这种热处理工艺较复杂,并使生产成本增加。
3.耐磨高锰钢铸件的固溶热处理——水韧处理耐磨高锰钢的铸态组织中有大量析出的碳化物,因而其韧度较低,使用中易断裂。
高锰钢铸件固溶热处理的主要目的,是消除铸态组织中晶内和晶界上的碳化物,得到单相奥氏体组织,提高高锰钢的强度和韧度,扩大其应用范围。
要消除其铸态组织的碳化物,须将钢加热至1040。
C以上,并保温适当时间,使其碳化物完全固溶于单相奥氏体中,随后快速冷却得到奥氏体固溶体组织。
这种固溶热处理又称为水韧处理。
(1)水韧处理的温度:水韧温度取决于高锰钢成分,通常为1050~1100。
含碳量高或者合金含量高的高锰钢应取水韧温度的上限,如ZGMnl3钢和GXl20Mnl7钢。
但过高的水韧温度会导致铸件表面严重脱碳,并促使高锰钢的晶粒迅速长大,影响高锰钢的使用性能。
图ll-25为高锰钢在1100保温2h后铸件表面碳和锰元素的变化。
(2)加热速率:高锰钢比一般碳钢的导热性差,高锰钢铸件在加热时应力较大而易开裂,因此其加热速率应根据铸件的壁厚和形状而定。
一般薄壁简单铸件可采用较快速率加热;厚壁铸件则宜缓慢加热。
为减少铸件在加热过程中变形或开裂,生产上常采用预先在650左右保温,使厚壁铸件内外温差减小,炉内温度均匀,之后再快速升到水韧温度的处理工艺。
图ll—26为典型高锰钢件的热处理工艺规范。
(3)保温时间:保温时间主要取决于铸件壁厚,以确保铸态组织中的碳化物完全溶解和奥氏体的均匀化。
通常保温时间可按铸件壁厚25mm保温lh计算。
图ll—27为保温时间对高锰钢表面脱碳层深度的影响。
(4)冷却:冷却过程对铸件的性能指标及组织状态有很大的影响。
水韧处理时铸件入水前的温度在950必上,以免碳化物重新析出。
为此,铸件从出炉到A水时间不应超过30s;水温保持在30度以下.淬火后最高水温不超过60度。
水温较高时高锰钢的力学性能显著下降。
水韧处理时水量须达到铸件和吊栏重量的8倍以上,若用非循环水需定期增加水量.暑好使用水质干净的循环水或采用压缩空气搅动池水。
用吊篮吊淬时,可采用摆动吊篮的方式加速铸件的冷却。
高锰钢水韧处理多用台车式.热处理炉。
铸件人水常用自动倾翻或吊篮吊淬方式。
前者对大件及形状复杂的薄壁件易引起变形,淬火后铸件从水池中取出也较为困难;后者淬火后取出铸件方便,但吊篮消耗大。
4.耐磨中铬钢铸件的热处理耐磨中铬钢铸件热处理的目的,是得到高强韧性和高硬度的马氏体基体组织,以提高钢的强度、韧度及耐磨性。
耐磨中铬钢因含有较多的铬元素而具有较高的淬透性,通常经950~1000奥氏体化,后在空气中淬火。
及时回火是必要的。
为了保证获得较高的硬度并避免回火脆性,通常经200~300的回火。
5.水韧处理后高锰钢的金相组织
高锰钢经水韧处理后,如碳化物完全消除,则为单一奥氏体组织。
这样的组织,只有在薄壁铸件上才可能得到。
通常允许奥氏体晶粒内或晶界上有少量碳化物。
高锰钢组织中的碳化物,按其产生的原因分为三种:其一为未溶碳化物,是水韧处理未能溶解的铸态组织中碳化物;其二是析出碳化物,是因为水韧处理时冷却速度不够高,在冷却过程中析出的;第三种是过热碳化物,是因水韧处理时加热温度过高而析出的共晶碳化物。
前两种碳化物,可通过再次热处理予以消除,过热产生的共晶碳化物则不能借再次热处理消除。
由于共晶碳化物超标而判定不合格的铸件,只能报废,不允许再次热处理。
关于碳化物的评定,我国已制订国家标准(铸造高锰钢金相)。
关于耐磨中锰钢铸件的热处理,可参考上述高锰钢的处理。
6.耐磨低合金钢铸件的热处理耐磨低合金钢铸件依合金成分及含碳量不同而采用水淬、油淬及空淬热处理,某些工况下使用的珠光体耐磨钢则采用正火+回火的热处理方式。
耐磨低合金钢铸件通常采用850~950淬火,200~300回火,以获得高强韧性、高硬度的马氏体基体,提高钢的耐磨性。