高锰钢水韧处理的加热温度

水韧处理的加热速度

高锰钢铸件进行水韧处理，加热时的温度低于400℃的范围内，铸态组织中没有明显变化。450℃左右开始有针状碳化物析出。500℃时碳化物数量明显增加。大约在550℃是碳化物析出数量最多。到600℃时针状碳化物的长度铸件变短但是片层变得宽厚。700℃以上铸态组织中的碳化物铸件溶入奥氏体中。开始时是晶内针状碳化物先溶解，800℃时晶内碳化物大部分消失了，，只是在晶界上和晶界附近尚有未溶的碳化物。850℃以上晶界上的碳化物因逐渐溶解而变细、变窄成断网状，900℃以上晶界上残余的碳化物铸件消失并成为孤立的集聚状态。这种未溶的碳化物随着温度的升高而逐渐缩小，950℃以上即全部溶入奥氏体中。加热过程中在550-600℃发生共析转变，形成珠光体。开始时在碳化物的周围奥氏体分解，以后逐渐扩大范围。开始形成的珠光体是层片状，温度升高时趋于粒状化。加热到共析转变温度以上，珠光体型的组织会发生奥氏体的重结晶。这个过程是一个在相界面上奥氏体核心形成和长大的过程，由于重结晶的过程奥氏体晶粒可以有一定程度的细化。但是在通常的热处理升温速度的条件下，铸态组织中的奥氏体不可能全部分解，因此这个细化作用是不明显的。而且经过高温保温阶段之后往往高锰钢的晶粒还有所长大，甚至在热处理之后的组织较铸态还要粗大。高锰钢在升温过程中，若升温速度足够快，奥氏体中就来不及析出碳化物，就不发生共析反应。由于高锰钢的导热性低、热膨胀系数高，加以铸态组织中有大量的网状碳化物，钢的性能很脆。加热时很容易因应力而开裂。入炉温度取决于高锰钢铸件的尺寸、重量、结构的复杂程度和钢中碳含量等因素。加热过程中温度低于700℃时最危险，因为低温时钢的性能很脆。升温到650-700℃时保温一段时间，以便使温度均匀，消除一部分应力。保温时间长短视件大小而定。加热速度根据具体情况，厚大件可以在35-50℃/h，多数铸件可以在80-100℃/h。为了防止形成裂纹，磷含量、碳含量和升温速度之间应综合予以考虑。在700℃以下，升温速度和碳、磷含量的关系，碳、磷含量增加时，升温速度应相应降低。