铸铁采用中频感应退火设备进行热处理,其组织是如何转变的?

日期:2018-11-22 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

铸铁采用中频感应退火设备进行热处理,其组织是如何转变的?

铸铁是一种以碳、铁、硅为基础的复杂的多元合金,其含碳量(质量分数)一般在2.0%-4.0%的范围。除碳、硅以外,铸铁中还存在锰、磷、硫等元素。为了满足其工作的需要,我们常采用中频感应退火设备进行热处理,效果非常好。今天,我们不说其热处理工艺,我们看看加热时,它的组织有哪些转变。

铸铁的铸态组织主要有铁素体+石墨,铁素体+珠光体+石墨、珠光体+石墨三种,加热时铸铁组织的转变情况可归纳为三个方面。

(1)在临界温度(Ac1下限)以下加热时,共析渗碳体开始球化和石墨法,加热速度愈慢,球化和石墨化进行得愈强烈:加热温度提高,共析渗碳体的分解速度增加,珠光体的数量减少。铸铁中的硅是石墨化元素,可促进石墨化过程的进行,而锰、磷、铬等是稳定碳化物的元素,对石墨化过程有抑制作用,有利于珠光体的粒化。

(2)在临界温度范围内加热时,当加热温度超过临界温度Ac1下限时,即开始铁素体向奥氏体转变的相变过程,在临界温度范围内,铁素体、奥氏体、石墨(稳定系)或渗碳体(准稳定系)三相共存。随着加热温度的升高,奥氏体的数量逐渐增加,而铁素体数量相应减少,直至加热到Ac1上限温度,铁素体完全消失。铸铁中奥氏体的形成过程符合一般的相变规律,即形核和长大。

(3)当加热温度超过临界温度Ac1上限时,铁素体和珠光体完全奥氏体化,铸铁原始组织中存在的自由(一次)渗碳体分解为奥氏体和石墨,即高温石墨化。随加热温度升高,石墨化过程加速,石墨表层一部分碳将溶入奥氏体中,使奥氏体中碳含量增加;同时,升高温度导致奥氏体晶粒长大和石墨的聚集。铸铁中的合金元素碳、硅、铜、铝、镍等促进石墨化过程,可加速渗碳体分解。而铬、钼、钒、硫等稳定碳化物的元素,则降低渗碳体的分解速度。