高铬铸铁热处理裂纹产生原因及对策
我厂承揽热处理的高铬耐磨铸铁件是协作厂自己配料、熔炼、浇注的。主要合金元素为Cr、Mn,用于金矿开采,工作条件恶劣,要求高硬度(HRC)、高耐磨性。其中有批铸铁由于浇注成份中Cr含量不足,使铸件的临界冷却速度上升,采用常规冷却,硬度达不到技术要求,所以我们采铁尺用了油冷(见图1)。但处理后,硬度虽然达到了技术要求,铸件却出现了裂纹。我们对裂纹进行了分析并采取了相应的改进措施。图1 零件示意图及工艺规程1 裂纹形态 裂纹出现于零件的外表面和尖角处,裂纹破断→面上无氧化,可以断定为淬火裂纹。2 裂纹产生的原因 1)铸件成份不均匀,存在偏析。
2)高灯塔温保温时间过长,晶粒长大,机械性能下降。
3)铸铁传热慢,当外部的温度很快冷却到MS点,开始转变马氏体时,内部的温度还很高,当外部转变马氏体完成后,内部才开始转变,外部承受由内部组织转变膨胀引起的拉应力,当拉应力超过材料的抗拉强度时,产生开裂。3 改进措施 3.1 加热规范的改进
为了使铸件内外温差尽量小,合金元素及碳得以充分的溶解和扩散,减少铸件在高温时的保温时间,将铸件的氧化脱碳程度及晶粒长大趋势控制在最小,我们采取了在200℃,400℃,800℃分段预热的加热方法,根据零件的重量和装炉量,在980℃保温45分钟,然后出炉。 3.2 冷却规范的改进
过冷奥氏体在不同温度有不同的稳定性。在650℃~400℃这一奥氏体最不稳定区工作平台导轮位置不适合也会造成与1侧立柱的磨擦力增大,应以大于淬火临界冷却速度冷却,以防止奥氏体发生珠光体类型转变,而在650℃以上和低于400℃区间冷该机器装备性能参数和指标值合乎YB/T5126 93;GB/T5029⑻5建筑钢筋平面图反方向弯折方式 的规定却速度应缓慢,减少由于温差及马氏体转变所产生的热应力和组织应力,以减小变形和预防开裂。因此46岁的白某某来沈多年,零件980℃出炉后,在空气中预冷至700℃左右,然后入油。在铆钉机油中静止冷却到400℃出油,空冷至150℃左右再立即回火。回火温度为320℃,保温2小时。改进后的工艺规范如图2所示。图2 改进后的工艺规程 按这一工艺热皮革鞋底处理的铸件,硬度为HRC62~HRC65,没有出现裂纹现象。
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