灰铁毛坯铸件的强度与热处理方法

　　灰铁毛坯铸件的应用主要是体现在很多的中，因为很多的零件一类的产品都是通过铸造的技术生产出来的，那么其实按照铸造的工艺以及使用的不一样，种类也是挺多的。灰铁毛坯铸件就是其中的一个分类，而且灰铁毛坯铸件一直都是以其自身的特点而受到使用的欢迎，那么你们知道如何增强灰铁毛坯铸件的强度吗？

　　一、采用合金化方法提升灰铁毛坯铸件抗拉强度，加入适量的微量合金，铬、钼、锡等元素也可明显的提升灰铁毛坯铸件的抗拉强度，并做好铁水的孕育处理。

　　二、可以在原材料中加入少量的碳，在灰铁毛坯铸件中的碳含量中，碳的含量多为2.6%～3.6%，硅的含量为1.2%～33.0%。

　　在生产制作毛坯铸件的时候，对其内在质量和机械性能也提出了相应的要求，起先毛坯铸件的毛坯的机械性能应符合GB/T9439《灰铸件》和GB/T1348《毛坯铸件》的相应要求。

　　其次，毛坯铸件经加工的相对运动配合表面不得有缩松、气孔、沙眼和裂纹等缺陷存在；且其非外露的其它加工面上允许有轻微的缩松和非聚集的缺陷孔眼，但其大尺寸不大于4mm，不大于3mm且不大于壁厚的1/4，在100mm×100mm范围内不得多于2个，相互间距或距边缘不小于10mm，且一个表面不多于10个。

　　另外，毛坯铸件要进行1尺寸检验，外观检查，磁粉、特别波及射线透照等无损探伤检验，确定毛坯铸件具有优良的内在质量。其实毛坯铸件生产中的难点在于，铸件因断面厚大冷却缓慢，金属液体凝固时间长，铸件内部很容易产生缩松

　　所以在生产铁素体毛坯铸件时，为了获得较不错的抗拉强度、屈服强度和延伸率，以往均要进行铁素体化热处理，热处理温度是根据铸态组织中是否存在游离渗碳体或珠光体，而采用900-950℃的高温热处理。

　　砂型型壁产生位移尤其是不规则的位移，会影响补缩效果，造成缩孔缺陷。型壁的位移量越大，产生缩孔的可能性越大。型砂强度低，舂砂松软是产生型壁位移的主要原因，应提升砂型的强度和舂砂的紧实度，以减少型壁的蠕动或位移。

　　一、浇注

　　（1）浇注温度太低会降低冒口系统的补缩速率，造成收缩缺陷。

　　（2）浇注温度过高，会增加传递到型砂里的热量，使型砂产生高温变形，加剧型壁的位移。

　　（3）生产大型铸件时，没有用热金属液对冒口进行补浇也会产生收缩缺陷。可以根据需要，采用发热冒口或加大冒口来代替补浇。

　　砂芯或型壁断裂会引起毛刺或型漏，造成金属液流失。此时型腔对金属液数量的需求有了变化，如果没有多余的金属液可以进行补缩，或者补缩的金属液不足，也会产生收缩缺陷。

　　二、制芯

　　砂芯产生位移，会使铸件截面增厚，造成铸件截面壁厚不均匀。芯撑数量太少、芯头松软或支撑面不够大、砂芯强度较低引起砂芯翘曲等，都是造成砂芯位移的原因。生产中因砂芯位置变化而引起铸件截面变化，都有可能造成缩孔缺陷。

　　三、金属成分

　　金属成分对缩孔缺陷的影响有两方面。一是合金成分对于缩孔缺陷本身的直接影响。如，低碳铸铁的总收缩量比高碳铸铁要大；在有色金属铸造中通过改变金属成分加宽凝固范围，推动顺序凝固，可以减少缩孔缺陷；在铝合金中加入晶粒细化剂，如钛和硼，能够减少缩孔缺陷。合金成分对缩孔缺陷的影响大多是直接的，在设计浇冒口系统时，通常应把这些因素考虑进去。二是金属溶液的压力使型壁产生退让，造成型壁位移。金属溶液压力的大小和金属成分有关，灰口铸铁对型壁的压力比合金铸铁和球墨铸铁要小。从某种程度上来说，碳当量越高，金属溶液对型壁的压力越大。

　　四、熔化

　　装料或称料草率会造成金属成分的偏差。针对收缩缺陷时应考虑熔化方面的因素，脏污以及凝固、易于氧化的金属都对金属的早期收缩有影响。金属液的温度过高，会把砂型加热到使其产生滑移的程度，从而加剧型壁的位移。金属液中的气体越多，凝固过程释放出的气体对型壁的压力越大，越易引起位移。

　　毛坯铸件的热处理方法有以下几种：

　　一、等温淬火毛坯铸件进行正火处理虽然应用很广，但当铸件形状复杂，又需要高的综合机械性能时，则正火处理已很难达到技术要求，而往往采用等温淬火。

　　其工艺是把铸件加热至860-920℃，保温规定时间（约为钢的一倍），然后快放入温度为250-350℃的等温盐浴中进行半小时至一个半小时的等温处理，然后取出空冷。四．调质处理对于受力复杂、截面尺寸较大、综合机械性能要求高的铸件，如采用正火或等温淬火已不能达到上述要求，故往往采用调质处理（淬火+高温回火）

　　调质处理的淬火时间和保温时间，基本上与等温淬火相同，即加热温度为860-920℃，为了避免淬火冷却时产生开裂，除形状简单的铸件采用水冷外，一般都采用油冷。淬火后组织为细片状马氏体和球状石墨。然后再加热到550-600℃，回火2-6小时。

　　二、退火

　　目的：一般是为了获得铁素体基体，提升其塑性与韧性，改进切削加工性，以及去掉铸造内应力。

　　1、高温退火：高温退火工艺是把铸件加热至共析温度范围以上，即900-950℃，保温2-4小时，使铸件发生一阶段石墨化，然后随炉缓慢冷却至600℃，使铸件发生中间和二阶段石墨化，再出炉空冷。

　　2、低温退火：低温退火工艺是把铸件加热至共析温度范围附近，即720-760℃，保温2-8小时，使铸件发生二阶段石墨化，然后随炉缓冷至600℃，再出炉空冷。

　　三、正火

　　目的：使铸态下基体的混合组织变为珠光体基体，从而提升其强度和性。

　　1、高温正火：是把铸件加热至共析温度范围以上，一般为880-920℃，保温1-3小时，使基体组织全部奥氏体化，然后出炉空冷，使其在共析温度范围内由于快冷而获得珠光体基体。

　　2、低温正火：是把铸件加热至共析温度范围内，即840-860℃，保温1-4小时，使基体组织部分奥氏体化，然后出炉空冷。提升了铸件的韧性与塑性，但强度较低。

　　毛坯铸件可进行多种热处理如QT400可退火，QT700可正火加回火，但感应加热表面淬火前，好行正火处理。