Existen varios métodos de tratamiento térmico comúnmente utilizados para el hierro dúctil.
En la estructura del hierro dúctil, el grafito es esférico y su efecto debilitante y dañino sobre la matriz es más débil que el del grafito en escamas. El rendimiento del hierro dúctil depende principalmente de la estructura de la matriz y la influencia del grafito es secundaria. La mejora de la estructura de la matriz del hierro dúctil mediante diversos tratamientos térmicos puede mejorar sus propiedades mecánicas en diversos grados. Debido a la influencia de la composición química, la velocidad de enfriamiento, el agente esferoidizante y otros factores, a menudo aparece una estructura mixta de ferrita + perlita + cementita + grafito en la estructura recién fundida, especialmente en la pared delgada de la pieza fundida. El objetivo del tratamiento térmico es obtener la estructura requerida y así mejorar las propiedades mecánicas.
Los métodos de tratamiento térmico comúnmente utilizados para el hierro dúctil son los siguientes.
(1) Temperatura de calentamiento del recocido de grafitización a baja temperatura 720 ~ 760 ℃. Se enfría en el horno por debajo de 500 ℃ y luego se enfría con aire. Descomponer la cementita eutectoide para obtener hierro dúctil con matriz de ferrita para mejorar la tenacidad.
(2) Recocido de grafitización a alta temperatura a 880 ~ 930 ℃, luego transferido a 720 ~ 760 ℃ para preservar el calor, y luego enfriado con el horno por debajo de 500 ℃ y enfriado por aire fuera del horno. Eliminar la estructura blanca y obtener fundición dúctil con matriz de ferrita, que mejora la plasticidad, reduce la dureza y aumenta la tenacidad.
(3) Austenitización completa y normalización a 880 ~ 930 ℃, método de enfriamiento: enfriamiento por niebla, enfriamiento por aire o enfriamiento por aire. Para reducir la tensión, agregue un proceso de templado: 500 ~ 600 ℃ para obtener perlita + una pequeña cantidad de ferrita + grafito de forma esférica, que aumenta la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste.
(4) Austenitización incompleta, normalización y calentamiento a 820 ~ 860 ℃, método de enfriamiento: enfriamiento por niebla, enfriamiento por aire o enfriamiento por aire. Para reducir el estrés, agregue un proceso de templado: 500 ~ 600 ℃ para obtener perlita + una pequeña cantidad de hierro disperso. La estructura del cuerpo logra mejores propiedades mecánicas integrales.
(5) Tratamiento de enfriamiento y revenido: calentamiento a 840 ~ 880 °C, método de enfriamiento: enfriamiento con aceite o agua, temperatura de templado después del enfriamiento: 550 ~ 600 °C, para obtener una estructura de sorbita templada y mejorar las propiedades mecánicas integrales.
(6) Enfriamiento isotérmico: calentamiento a 840 ~ 880 ℃ y enfriamiento en un baño de sal a 250 ~ 350 ℃ para obtener propiedades mecánicas integrales, especialmente para mejorar la resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste.
Durante el tratamiento térmico y el calentamiento, la temperatura de la pieza fundida que ingresa al horno es generalmente inferior a 350°C. La velocidad de calentamiento depende del tamaño y la complejidad de la pieza fundida y se selecciona entre 30 y 120 °C/h. La temperatura de entrada al horno para piezas grandes y complejas debería ser más baja y la velocidad de calentamiento debería ser más lenta. La temperatura de calentamiento depende de la estructura de la matriz y la composición química. El tiempo de permanencia depende del espesor de la pared de la pieza fundida.
Además, las piezas fundidas de hierro dúctil también se pueden templar superficialmente utilizando alta frecuencia, media frecuencia, llama y otros métodos para obtener alta dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga. También se puede tratar con nitruración suave para mejorar la resistencia al desgaste de las piezas fundidas.
1.Tratamiento de enfriamiento y revenido de hierro dúctil.
Las piezas fundidas dúctiles requieren mayor dureza como cojinetes, y las piezas de hierro fundido a menudo se templan y revenen a bajas temperaturas. El proceso es: calentar la pieza fundida a una temperatura de 860-900°C, aislarla para permitir que toda la matriz original se austenice, luego enfriarla en aceite o sal fundida para lograr el enfriamiento, y luego calentarla y mantenerla a 250-350°C. °C para templar, y la matriz original se convierte en martensita de fuego y se conserva la estructura de austenita, la forma esférica original del grafito permanece sin cambios. Las piezas fundidas tratadas tienen alta dureza y cierta tenacidad, conservan las propiedades lubricantes del grafito y tienen una resistencia al desgaste mejorada.
Las piezas fundidas de hierro dúctil, como piezas de ejes, como cigüeñales y bielas de motores diésel, requieren propiedades mecánicas integrales con alta resistencia y buena tenacidad. Las piezas de hierro fundido deben ser templadas y revenidas. El proceso es el siguiente: el hierro fundido se calienta a una temperatura de 860-900 °C y se aísla para austenitizar la matriz, luego se enfría en aceite o sal fundida para lograr el enfriamiento rápido y luego se templa a una temperatura alta de 500-600 °C para obtener una estructura de troostita templada. (En general, todavía queda una pequeña cantidad de ferrita masiva pura) y la forma del grafito esférico original permanece sin cambios. Después del tratamiento, la resistencia y la tenacidad coinciden bien y son adecuadas para las condiciones de trabajo de las piezas del eje.
2. Recocido de hierro dúctil para mejorar la tenacidad.
Durante el proceso de fundición del hierro dúctil, el hierro fundido gris ordinario tiene una gran tendencia a blanquearse y una gran tensión interna. Es difícil obtener una matriz pura de ferrita o perlita para piezas de hierro fundido. Para mejorar la ductilidad o tenacidad de las piezas de hierro fundido, a menudo se recalienta el hierro fundido a 900-950 °C y se mantiene caliente durante el tiempo suficiente para realizar el recocido a alta temperatura, y luego se enfría a 600 °C y se enfría. del horno. Durante el proceso, la cementita de la matriz se descompone en grafito y el grafito precipita a partir de la austenita. Estos grafitos se reúnen alrededor del grafito esférico original y la matriz se convierte completamente en ferrita.
Si la estructura moldeada está compuesta de matriz (ferrita + perlita) y grafito esférico, para mejorar la tenacidad, la cementita en la perlita solo necesita descomponerse y convertirse en ferrita y grafito esférico. Para ello es necesario recalentar la pieza de hierro fundido. Después de aislarlo a una temperatura eutectoide de 700-760 ℃, el horno se enfría a 600 ℃ y luego se enfría fuera del horno.
3. Normalización para mejorar la resistencia del hierro dúctil.
El propósito de normalizar el hierro dúctil es convertir la estructura de la matriz en una estructura de perlita fina. El proceso consiste en recalentar la fundición de hierro dúctil con una matriz de ferrita y perlita a una temperatura de 850-900°C. La ferrita y la perlita originales se convierten en austenita y algo de grafito esférico se disuelve en la austenita. Después de la conservación del calor, la austenita enfriada por aire se transforma en perlita fina, por lo que aumenta la resistencia de la fundición dúctil.
Hora de publicación: 08-mayo-2024
