瑪鋼管件高溫石墨化退火簡介
由于冷卻速度和化學成分選擇不當,在灰鑄鐵件的鑄態基體中常常有自由滲碳體(初生的)存在。自由滲碳體是脆性相,它的存在使鑄件性能硬且脆,大大降低了鑄件的力學性能,也影響到機械加工性能。為了消除自由滲碳體、改善性能,需要進行高溫石墨化退火,這是利用了滲碳體在高溫加熱時會分解成奧氏體+石墨的原理。
高溫石墨化退火工藝是將鑄件在300℃以下裝入退火爐中,以70-100℃/h的速度升溫至900-960℃,保溫2-3h,然后根據所要求的基體組織而確定冷卻方式進行冷卻。
加熱溫度不能高于960℃,否則可能引起奧氏體晶粒長大,退火后鑄件性能變壞。而低于900℃時則滲碳體的分解速度將減慢,從而延長了保溫時間,影響生產率。當然,上述溫度范圍與是否含有合金元素而有所變動。
如果要求獲得高塑、韌性的鐵素體基體,則可在高溫階段保溫,使滲碳體完全分解(第一階段石墨化)后,再按低溫石墨化退火工藝,以50-100℃/h的速度緩慢冷卻至720-760℃溫度范圍,進行第二階段石墨化,然后隨爐冷卻至室溫或隨爐冷卻至600℃出爐空冷。也可直接在高溫爐內冷卻到室溫或冷卻至600℃出爐空冷,使奧氏體在緩慢冷卻(<40℃/h)過程中直接轉變成鐵素體+石墨。
如果要求強度高、耐磨性好的珠光體組織,則在高溫階段保溫后即出爐空冷至室溫或空冷至600℃時重新人爐,以50-100℃/h的速度冷卻至300℃出爐空冷,這樣可減少二次內應力的產生。