Általános tudnivalók acélöntvények hőkezeléséről

Az acélöntvények hőkezelése a Fe-Fe3C fázisdiagramon alapul, hogy szabályozza az acélöntvények mikroszerkezetét a kívánt teljesítmény elérése érdekében. A hőkezelés az acélöntvénygyártás egyik fontos folyamata. A hőkezelés minősége és hatása közvetlenül összefügg az acélöntvények végső teljesítményével.

Az acélöntvények öntvényszerkezete a kémiai összetételtől és a megszilárdulási folyamattól függ. Általában viszonylag súlyos dendrit szegregáció, nagyon egyenetlen szerkezet és durva szemcsék vannak. Ezért az acélöntvényeket általában hőkezelésnek kell alávetni, hogy kiküszöböljük vagy csökkentsük a fenti problémák hatását, hogy javítsuk az acélöntvények mechanikai tulajdonságait. Ezenkívül az acélöntvények szerkezetének és falvastagságának különbsége miatt ugyanazon öntvény különböző részei eltérő szervezeti formájúak, és jelentős maradék belső feszültséget generálnak. Ezért az acélöntvényeket (különösen az ötvözött acélöntvényeket) általában hőkezelt állapotban kell szállítani.

 

 

1. Az acélöntvények hőkezelésének jellemzői

1) Az acélöntvények öntött szerkezetében gyakran előfordulnak durva dendritek és szegregáció. A hőkezelés során a melegítési idő valamivel nagyobb legyen, mint az azonos összetételű kovácsolt acél alkatrészeké. Ugyanakkor az ausztenitesítés tartási idejét megfelelően meg kell hosszabbítani.

2) Egyes ötvözött acélöntvények öntvényszerkezetének súlyos elkülönülése miatt, annak az öntvények végső tulajdonságaira gyakorolt ​​hatásának kiküszöbölése érdekében, a hőkezelés során gondoskodni kell a homogenizálásról.

3) Bonyolult formájú és nagy falvastagság-különbséggel rendelkező acélöntvényeknél a hőkezelés során figyelembe kell venni a keresztmetszeti hatásokat és az öntési feszültségi tényezőket.
4) Ha acélöntvényeken hőkezelést végeznek, annak szerkezeti jellemzői alapján ésszerűnek kell lennie, és meg kell próbálni elkerülni az öntvények deformálódását.

 

2. Az acélöntvények hőkezelésének fő folyamattényezői

Az acélöntvények hőkezelése három szakaszból áll: fűtés, hőmegőrzés és hűtés. A folyamatparaméterek meghatározását a termékminőség biztosításának és a költségmegtakarításnak a céljára kell alapozni.

1) Fűtés

A fűtés a hőkezelési folyamatban a legtöbb energiát igénylő folyamat. A fűtési folyamat fő műszaki paraméterei a megfelelő fűtési mód, fűtési sebesség és töltési mód kiválasztása.

(1) Fűtési mód. Az acélöntvények fűtési módszerei elsősorban a sugárzó fűtést, a sófürdős fűtést és az indukciós fűtést foglalják magukban. A fűtési mód kiválasztásának elve gyors és egységes, könnyen szabályozható, nagy hatékonyságú és alacsony költségű. A fűtés során az öntöde általában figyelembe veszi az öntvény szerkezeti méretét, kémiai összetételét, hőkezelési eljárását és minőségi követelményeit.

(2) Fűtési sebesség. Az általános acélöntvényeknél a fűtési sebesség nem korlátozható, és a kemence maximális teljesítményét használják a fűtésre. A forró kemence töltése nagymértékben lerövidítheti a fűtési időt és a gyártási ciklust. Valójában gyors melegítés mellett nincs nyilvánvaló hőmérsékleti hiszterézis az öntvény felülete és a mag között. A lassú felmelegítés csökkent gyártási hatékonyságot, megnövekedett energiafogyasztást, valamint komoly oxidációt és szénmentesítést eredményez az öntvény felületén. Egyes összetett formájú és szerkezetű, nagy falvastagságú és a hevítési folyamat során nagy hőfeszültségű öntvényeknél azonban a hevítési sebességet szabályozni kell. Általában alacsony hőmérséklet és lassú fűtés (600 °C alatt) vagy alacsony vagy közepes hőmérsékleten maradás használható, majd gyors melegítés alkalmazható magas hőmérsékletű területeken.

(3) Betöltési módszer. Az acélöntvények kemencében való elhelyezésének alapelve az effektív tér teljes kihasználása, az egyenletes fűtés biztosítása és az öntvények deformálódása érdekében történő elhelyezése.

2) Szigetelés

Az acélöntvények ausztenitizálásához szükséges tartási hőmérsékletet az öntött acél kémiai összetételének és a szükséges tulajdonságoknak megfelelően kell megválasztani. A tartási hőmérséklet általában valamivel magasabb (kb. 20 °C), mint az azonos összetételű acél kovácsolásánál. Az eutektoid acélöntvényeknél gondoskodni kell arról, hogy a karbidok gyorsan beépüljenek az ausztenitbe, és hogy az ausztenit meg tudja tartani a finom szemcséket.

Az acélöntvények hőmegőrzési idejénél két tényezőt kell figyelembe venni: az első tényező az öntvényfelület és a mag hőmérsékletének egységesítése, a második tényező a szerkezet egységességének biztosítása. Ezért a tartási idő elsősorban az öntvény hővezető képességétől, a szelvény falvastagságától és az ötvözetelemektől függ. Általánosságban elmondható, hogy az ötvözött acélöntvények hosszabb tartási időt igényelnek, mint a szénacél öntvények. A tartási idő számításánál általában az öntvény falvastagsága a fő alap. A temperálási kezelés és az öregítési kezelés tartási idejénél figyelembe kell venni olyan tényezőket, mint a hőkezelés célja, a tartási hőmérséklet és az elemek diffúziós sebessége.

3) Hűtés

Az acélöntvények hőtartósítás után különböző sebességgel hűthetők a metallográfiai átalakítás befejezése, a szükséges metallográfiai szerkezet kialakítása és a megadott teljesítménymutatók elérése érdekében. Általánosságban elmondható, hogy a hűtési sebesség növelése segíthet a jó szerkezet kialakításában és a szemcsék finomításában, ezáltal javítva az öntvény mechanikai tulajdonságait. Ha azonban a hűtési sebesség túl gyors, könnyen nagyobb feszültséget okozhat az öntvényben. Ez deformációt vagy repedést okozhat az összetett szerkezetű öntvényeken.

Az acélöntvények hőkezeléséhez használt hűtőközeg általában levegőt, olajat, vizet, sós vizet és olvadt sót tartalmaz.

 

 

3. Acélöntvények hőkezelési módszere

Különböző fűtési módszerek, tartási idő és hűtési feltételek szerint az acélöntvények hőkezelési módszerei elsősorban a lágyítást, normalizálást, hűtést, temperálást, oldatkezelést, csapadékos edzést, feszültségmentesítő kezelést és hidrogéneltávolító kezelést foglalják magukban.

1) Izzítás.

Az izzítás azt jelenti, hogy az egyensúlyi állapottól eltérő szerkezetű acélt egy, az eljárás által előre meghatározott hőmérsékletre hevítik, majd a hőmegőrzést követően (általában kemencével történő hűtés vagy mészbe ásás) lassan lehűtik, hogy a hőkezeléshez közeli hőkezelési folyamatot kapjanak. a szerkezet egyensúlyi állapota. Az acél összetétele, valamint az izzítás célja és követelményei szerint az izzítás teljes lágyításra, izotermikus izzításra, szferoidizáló izzításra, átkristályosító izzításra, feszültségmentesítő izzításra és így tovább osztható.

(1) Teljes lágyítás. A teljes hőkezelés általános folyamata: az acélöntvény felmelegítése 20-30 °C-ra Ac3 felett, egy ideig tartva, hogy az acélban lévő szerkezet teljesen ausztenitté alakuljon át, majd lassan lehűtjük (általában kemencével történő hűtés) 500 ℃-600 ℃-on, majd végül a levegőn lehűtjük. Az úgynevezett teljes azt jelenti, hogy hevítéskor teljes ausztenit szerkezetet kapunk.

A teljes izzítás célja elsősorban: az első a melegmegmunkálás okozta durva és egyenetlen szerkezet javítása; a második a szénacél és ötvözött acélöntvények keménységének a közepes szén fölé való csökkentése, ezáltal javítva a vágási teljesítményüket (általában, ha a munkadarab keménysége 170 HBW-230 HBW között van, könnyen vágható. Amikor a keménység magasabb vagy alacsonyabb ennél a tartománynál, ez megnehezíti a vágást); a harmadik az acélöntvény belső feszültségének megszüntetése.

A teljes hőkezelés felhasználási köre. A teljes hőkezelés elsősorban szénacél és ötvözött acél öntvényekhez alkalmas hipoeutektoid összetételű, 0,25% és 0,77% közötti széntartalommal. A hipereutektoid acélt nem szabad teljesen izzítani, mert amikor a hipereutektoid acélt Accm fölé melegítjük és lassan lehűtjük, a másodlagos cementit az ausztenit szemcsehatár mentén hálózatos formában kicsapódik, ami az acél szilárdságát, plaszticitását és ütésállóságát jelentőssé teszi. hanyatlás.

(2) Izoterm izzítás. Az izotermikus lágyítás az acélöntvények Ac3 (vagy Ac1) feletti 20 °C - 30 °C-ra való melegítését jelenti, bizonyos ideig tartó tartás után, gyorsan lehűtve a túlhűtött ausztenit izoterm átalakulási görbe csúcshőmérsékletére, majd egy ideig megtartva. az idő (Pearlit átalakulási zóna). Miután az ausztenit perlitté alakul, lassan lehűl.

(3) Szferoidizáló izzítás. A szferoidizáló izzítás során az acélöntvényeket Ac1-nél valamivel magasabb hőmérsékletre hevítik, majd hosszú hőmegőrzés után az acélban lévő másodlagos cementit spontán szemcsés (vagy gömb alakú) cementitté alakul, majd lassú sebességgel hőkezelés. eljárással szobahőmérsékletre hűlni.
A szferoidizáló izzítás célja a következők: a keménység csökkentése; a metallográfiai szerkezet egységesítése; a vágási teljesítmény javítása és az edzés előkészítése.
A szferoidizáló izzítás főként eutektoid acélokra és hipereutektoid acélokra (széntartalom nagyobb, mint 0,77%) alkalmazható, mint például a szénacél szerszámacél, az ötvözött rugóacél, a gördülőcsapágyacél és az ötvözött szerszámacél.

(4) Feszültségmentesítő izzítás és átkristályosításos lágyítás. A stresszoldó izzítást alacsony hőmérsékletű lágyításnak is nevezik. Ez egy olyan eljárás, amelyben az acélöntvényeket Ac1 hőmérséklet alá (400 °C - 500 °C) hevítik, majd egy ideig tartják, majd lassan lehűtik szobahőmérsékletre. A feszültségmentesítő izzítás célja az öntvény belső feszültségének megszüntetése. Az acél metallográfiai szerkezete nem változik a feszültségmentesítési izzítási folyamat során. Az újrakristályosító izzítást főként a hideg deformációs feldolgozás okozta torz szerkezet megszüntetésére és a munkakeményedés kiküszöbölésére használják. Az átkristályosítási izzítás hevítési hőmérséklete 150-250 °C-kal az átkristályosítási hőmérséklet felett van. Az átkristályosítással végzett lágyítás hideg deformáció után a megnyúlt kristályszemcséket egységes, egyenlő tengelyű kristályokká formálhatja újra, ezáltal kiküszöbölve a munkakeményedés hatását.

2) Normalizálás

A normalizálás olyan hőkezelés, amelynek során az acélt 30 °C-50 °C-ra hevítik Ac3 (hipoeutektoid acél) és Acm (hipereutektoid acél) fölé, majd egy bizonyos hőmegőrzési időszak után szobahőmérsékletre hűtik levegőn vagy erőltetett levegő. módszer. A normalizálás gyorsabb hűtési sebességgel rendelkezik, mint az izzítás, így a normalizált szerkezet finomabb, mint a lágyított szerkezet, valamint szilárdsága és keménysége is nagyobb, mint a lágyított szerkezeté. A normalizálás rövid gyártási ciklusa és magas berendezéskihasználása miatt a normalizálást széles körben alkalmazzák különféle acélöntvényekben.

A normalizálás célja a következő három kategóriába sorolható:

(1) Normalizálás végső hőkezelésként
Alacsony szilárdsági igényű fémöntvényeknél a normalizálás használható végső hőkezelésként. A normalizálás finomíthatja a szemcséket, homogenizálhatja a szerkezetet, csökkentheti a ferrittartalmat a hipoeutektoid acélban, növelheti és finomíthatja a perlittartalmat, ezáltal javítva az acél szilárdságát, keménységét és szívósságát.

(2) Normalizálás előhőkezelésként
Nagyobb keresztmetszetű acélöntvényeknél az edzés előtti normalizálás vagy az edzés és a temperálás (hűtés és magas hőmérsékletű megeresztés) megszüntetheti a Widmanstatten szerkezetet és a sávos szerkezetet, és finom és egyenletes szerkezetet kaphat. A 0,77%-nál nagyobb széntartalmú szénacélokban és ötvözött szerszámacélokban jelenlévő hálózati cementit esetében a normalizálás csökkentheti a másodlagos cementit tartalmát, és megakadályozhatja, hogy folytonos hálózatot képezzen, felkészítve a szervezetet a szferoidizáló izzításra.

(3) A vágási teljesítmény javítása
A normalizálás javíthatja az alacsony széntartalmú acél vágási teljesítményét. Az alacsony széntartalmú acélöntvények keménysége izzítás után túl alacsony, vágás közben könnyen hozzátapad a késhez, ami túlzott felületi érdességhez vezet. Normalizáló hőkezeléssel az alacsony széntartalmú acélöntvények keménysége 140 HBW - 190 HBW-ra növelhető, ami közel áll az optimális forgácsolási keménységhez, ezáltal javul a vágási teljesítmény.

3) Kioltás

A kioltás egy hőkezelési eljárás, amelynek során az acélöntvényeket Ac3 vagy Ac1 feletti hőmérsékletre hevítik, majd rövid ideig tartó tartás után gyorsan lehűtik, hogy teljes martenzites szerkezetet kapjanak. Az acélöntvényeket a legmelegebb után időben meg kell temperálni, hogy kiküszöböljük az oltási feszültséget és elérjük a szükséges átfogó mechanikai tulajdonságokat.

(1) Oltási hőmérséklet
A hipoeutektoid acél kioltási hevítési hőmérséklete 30 ℃-50 ℃ Ac3 felett van; az eutektoid acél és a hipereutektoid acél kioltási hevítési hőmérséklete 30 ℃-50 ℃ Ac1 felett van. A hipoeutektoid szénacélt a fent említett hűtési hőmérsékleten hevítik, hogy finom szemcsés ausztenitet kapjanak, és az oltás után finom martenzit szerkezetet kapunk. Az eutektoid acélt és a hipereutektoid acélt szferoidizálták és izzították az oltás és hevítés előtt, így az Ac1 feletti 30 ℃-50 ℃ hőmérsékletre hevítés és hiányos ausztenitesítés után a szerkezet ausztenit és részben fel nem oldódott finomszemcsés beszivárgás széntestrészecskék. Az oltás után az ausztenit martenzitté alakul, és a fel nem oldott cementitrészecskék megmaradnak. A cementit nagy keménysége miatt nemcsak nem csökkenti az acél keménységét, hanem javítja a kopásállóságát is. A hipereutektoid acél normál kioltott szerkezete finom pelyhes martenzit, és a finom szemcsés cementit és kis mennyiségű visszatartott ausztenit egyenletesen oszlik el a mátrixon. Ez a szerkezet nagy szilárdsággal és kopásállósággal rendelkezik, de bizonyos fokú szívóssággal is rendelkezik.

(2) Hűtőközeg a hőkezelési folyamat kioltásához
Az oltás célja a teljes martenzit előállítása. Ezért az öntött acél hűtési sebességének az oltás során nagyobbnak kell lennie, mint az öntött acél kritikus hűtési sebessége, ellenkező esetben a martenzit szerkezete és a megfelelő tulajdonságok nem érhetők el. A túl nagy hűtési sebesség azonban könnyen az öntvény deformálódásához vagy repedéséhez vezethet. A fenti követelmények egyidejű teljesítése érdekében az öntvény anyagának megfelelően kell kiválasztani a megfelelő hűtőközeget, vagy a fokozatos hűtés módszerét kell alkalmazni. A 650 ℃ és 400 ℃ közötti hőmérsékleti tartományban az acél túlhűtött ausztenitjének izoterm átalakulási sebessége a legnagyobb. Ezért az öntvény lehűtésekor gyors lehűlést kell biztosítani ebben a hőmérséklet-tartományban. Az Ms pont alatt a hűtési sebességnek lassabbnak kell lennie, hogy elkerülje a deformációt vagy a repedést. Az oltóközeg általában vizet, vizes oldatot vagy olajat használ. A kioltás vagy ausztemperálás szakaszában az általánosan használt közegek közé tartozik a forró olaj, az olvadt fém, az olvadt só vagy az olvadt lúg.

A 650 ℃-550 ℃ magas hőmérsékletű zónában a víz hűtési kapacitása erős, a 300 ℃-200 ℃ közötti alacsony hőmérsékletű zónában pedig nagyon erős. A víz alkalmasabb az egyszerű formájú és nagy keresztmetszetű szénacél öntvények kioltására és hűtésére. Ha oltásra és hűtésre használják, a víz hőmérséklete általában nem haladja meg a 30 °C-ot. Ezért általában a vízkeringés erősítésére használják, hogy a víz hőmérsékletét ésszerű tartományon belül tartsák. Ezenkívül a só (NaCl) vagy a lúg (NaOH) vízben való hevítése nagymértékben növeli az oldat hűtési kapacitását.

Az olaj, mint hűtőközeg fő előnye, hogy a 300 ℃-200 ℃ alacsony hőmérsékletű zónában a hűtési sebesség sokkal alacsonyabb, mint a vízé, ami nagymértékben csökkentheti a kioltott munkadarab belső feszültségét és csökkenti a deformáció lehetőségét. és az öntvény megrepedése. Ugyanakkor az olaj hűtési kapacitása a 650 ℃ és 550 ℃ közötti magas hőmérsékleti tartományban viszonylag alacsony, ami egyben az olaj, mint oltóközeg fő hátránya. Az oltóolaj hőmérsékletét általában 60 ℃-80 ℃ között tartják. Az olajat elsősorban összetett formájú ötvözött acélöntvények, valamint kis keresztmetszetű és összetett formájú szénacél öntvények hűtésére használják.

Ezenkívül az olvadt sót is gyakran használják oltóközegként, amely ekkor sófürdővé válik. A sófürdőt magas forráspont jellemzi, hűtőképessége víz és olaj között van. A sófürdőt gyakran alkalmazzák ausztemperálásra és színpadi hűtésre, valamint bonyolult formájú, kis méretű és szigorú alakváltozási követelményekkel rendelkező öntvények kezelésére.

 

 

4) Temperálás

A temperálás olyan hőkezelési eljárást jelent, amelyben a kioltott vagy normalizált acélöntvényeket az Ac1 kritikus pontnál alacsonyabb kiválasztott hőmérsékletre hevítik, majd bizonyos ideig tartó tartás után megfelelő sebességgel lehűtik. A temperálásos hőkezelés az oltás vagy normalizálás után kapott instabil szerkezetet stabil szerkezetté alakíthatja át, hogy kiküszöbölje a feszültséget és javítsa az acélöntvények plaszticitását és szívósságát. Általában az oltás és a magas hőmérsékletű temperálás hőkezelési folyamatát oltásnak és temperálásnak nevezik. Az edzett acélöntvényeket időben, a normalizált acélöntvényeket pedig szükség esetén meg kell temperálni. Az acélöntvények temperálás utáni teljesítménye az edzési hőmérséklettől, az időtől és az alkalmak számától függ. A temperálási hőmérséklet emelése és a tartási idő bármikori meghosszabbítása nem csak az acélöntvények kioltási feszültségét enyhítheti, hanem az instabil edzett martenzitet temperált martenzitté, troostittá vagy szorbittá alakíthatja át. Az acélöntvények szilárdsága és keménysége csökken, plaszticitása jelentősen javul. Egyes közepesen ötvözött acélok olyan ötvözőelemekkel, amelyek erősen karbidokat képeznek (például króm, molibdén, vanádium és volfrám stb.), a keménység nő és a szívósság csökken, ha 400–500 °C-on megeresztik. Ezt a jelenséget másodlagos edzésnek nevezzük, vagyis az öntött acél keménysége edzett állapotban eléri a maximumot. A tényleges gyártás során a másodlagos edzési tulajdonságokkal rendelkező, közepesen ötvözött öntött acélt többször kell megereszteni.

(1) Alacsony hőmérsékletű temperálás
Az alacsony hőmérsékletű temperálás hőmérsékleti tartománya 150 ℃-250 ℃. Az alacsony hőmérsékletű megeresztéssel edzett martenzit szerkezet érhető el, amelyet főként nagy széntartalmú acélok és erősen ötvözött acélok hűtésére használnak. Az edzett martenzit a kriptokristályos martenzit és a finom szemcsés karbidok szerkezetére utal. A hipoeutektoid acél szerkezete alacsony hőmérsékletű megeresztés után edzett martenzit; a hipereutektoid acél szerkezete alacsony hőmérsékletű megeresztés után edzett martenzit + karbidok + megtartott ausztenit. Az alacsony hőmérsékletű temperálás célja az edzett acél szívósságának megfelelő javítása, miközben megtartja a nagy keménységet (58HRC-64HRC), a nagy szilárdságot és a kopásállóságot, miközben jelentősen csökkenti az acélöntvények edzési feszültségét és ridegségét.

(2) Közepes hőmérsékletű temperálás
A közepes hőmérséklet temperálási hőmérséklete általában 350 ℃ és 500 ℃ között van. A közepes hőmérsékletű temperálás utáni szerkezet a ferritmátrixon diszpergált és eloszlatott nagy mennyiségű finomszemcsés cementit, vagyis a temperált troosztit szerkezet. A temperált troostit szerkezetben lévő ferrit továbbra is megőrzi martenzit alakját. Az acélöntvények temperálás utáni belső feszültsége alapvetően megszűnik, nagyobb rugalmassági határral és folyáshatárral, nagyobb szilárdsággal és keménységgel, valamint jó plaszticitású és szívóssággal rendelkeznek.

(3) Magas hőmérsékletű temperálás
A magas hőmérsékletű temperálási hőmérséklet általában 500 °C és 650 °C között van, és a hőkezelési eljárást, amely egyesíti az oltást és az azt követő magas hőmérsékletű temperálást, általában oltásnak és temperálásnak nevezik. A szerkezet a magas hőmérsékletű megeresztés után edzett szorbit, azaz finomszemcsés cementit és ferrit. A temperált szorbitban lévő ferrit sokszögű ferrit, amely átkristályosodik. A magas hőmérsékleten történő megeresztést követő acélöntvények jó átfogó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek a szilárdság, a plaszticitás és a szívósság tekintetében. A magas hőmérsékletű temperálást széles körben alkalmazzák közepes széntartalmú acéloknál, alacsony ötvözetű acéloknál és különféle fontos szerkezeti részeknél, amelyek összetett erővel bírnak.

 

 

5) Solid SolutionTreatment

Az oldatos kezelés fő célja a karbidok vagy más kicsapódott fázisok szilárd oldatban való feloldása, így túltelített egyfázisú szerkezetet kapunk. Az ausztenites rozsdamentes acélból, ausztenites mangán acélból és csapadékkeményedéses rozsdamentes acélból készült öntvényeket általában szilárd oldattal kell kezelni. Az oldat hőmérsékletének megválasztása az öntött acél kémiai összetételétől és fázisdiagramjától függ. Az ausztenites mangán acélöntvények hőmérséklete általában 1000 ℃ - 1100 ℃; Az ausztenites króm-nikkel rozsdamentes acélöntvények hőmérséklete általában 1000 ℃-1250 ℃.

Minél magasabb az öntött acél széntartalma és minél több az oldhatatlan ötvözőelem, annál magasabbnak kell lennie a szilárd oldat hőmérsékletének. A réztartalmú csapadékedzésű acélöntvényeknél az acélöntvények keménysége megnő a hűtés során öntött állapotban lévő keményrézben gazdag fázisok kiválása miatt. A szerkezet lágyítása és a feldolgozási teljesítmény javítása érdekében az acélöntvényeket szilárd oldattal kell kezelni. Szilárd oldatának hőmérséklete 900 ℃-950 ℃.

6) Csapadék keményítő kezelés

A csapadékos keményítő kezelés a temperálási hőmérséklet-tartományban végzett diszperzióerősítő kezelés, más néven mesterséges öregítés. A csapadékedzéses kezelés lényege, hogy magasabb hőmérsékleten a túltelített szilárd oldatból karbidok, nitridek, intermetallikus vegyületek és egyéb instabil köztes fázisok válnak ki és diszpergálódnak a mátrixban, így az öntött acél átfogóvá válik. Javult a mechanikai tulajdonságai és keménysége.

Az öregedési kezelés hőmérséklete közvetlenül befolyásolja az acélöntvények végső teljesítményét. Ha az öregítési hőmérséklet túl alacsony, a csapadék keményedési fázisa lassan kicsapódik; ha az öregítési hőmérséklet túl magas, a kicsapódott fázis felhalmozódása túlöregedést okoz, és nem érhető el a legjobb teljesítmény. Ezért az öntödének ki kell választania a megfelelő öregedési hőmérsékletet az öntött acél minőségének és az acélöntvény meghatározott teljesítményének megfelelően. Az ausztenites hőálló öntött acél öregedési hőmérséklete általában 550 ℃-850 ℃; a nagy szilárdságú csapadékkeményedéses öntött acél öregedési hőmérséklete általában 500 ℃.

7) Stresszoldó kezelés

A feszültségmentesítő hőkezelés célja az öntési feszültség, a kioltófeszültség és a megmunkálás során keletkező feszültség megszüntetése, az öntvény méretének stabilizálása érdekében. A feszültségmentesítő hőkezelést általában 100-200 °C-ra hevítik Ac1 alatt, majd egy ideig tartják, és végül a kemencével hűtik. Az acélöntvény szerkezete nem változott a feszültségmentesítési folyamat során. A szénacélöntvények, az gyengén ötvözött acélöntvények és az erősen ötvözött acélöntvények egyaránt alávehetők feszültségmentesítő kezelésnek.

 

 

4. A hőkezelés hatása az acélöntvények tulajdonságaira

Az acélöntvények a kémiai összetételtől és az öntési folyamattól függő teljesítménye mellett különböző hőkezelési módszerekkel is kiváló átfogó mechanikai tulajdonságokat lehet elérni. A hőkezelési eljárás általános célja az öntvények minőségének javítása, az öntvények súlyának csökkentése, az élettartam meghosszabbítása és a költségek csökkentése. A hőkezelés fontos eszköz az öntvények mechanikai tulajdonságainak javítására; az öntvények mechanikai tulajdonságai fontos mutató a hőkezelés hatásának megítélésében. A következő tulajdonságokon kívül az öntödének olyan tényezőket is figyelembe kell vennie, mint a feldolgozási eljárások, a forgácsolási teljesítmény és az öntvények használati követelményei az acélöntvények hőkezelése során.

1) A hőkezelés hatása az öntvények szilárdságára
Azonos öntött acél összetétel mellett az acélöntvények szilárdsága különböző hőkezelési eljárások után hajlamos növekedni. Általánosságban elmondható, hogy a szénacél öntvények és az alacsonyan ötvözött acélöntvények szakítószilárdsága hőkezelés után elérheti a 414 Mpa-1724 MPa értéket.

2) A hőkezelés hatása az acélöntvények plaszticitására
Az acélöntvények öntött szerkezete durva, plaszticitása alacsony. A hőkezelés után ennek megfelelően javul a mikroszerkezete és plaszticitása. Különösen az acélöntvények plaszticitása fog jelentősen javulni az edzési és temperálási kezelés után (edzés + magas hőmérsékletű megeresztés).

3) Az acélöntvények szívóssága
Az acélöntvények szívóssági indexét gyakran ütőpróbákkal értékelik. Mivel az acélöntvények szilárdsága és szívóssága egymásnak ellentmondó mutatók párja, az öntödének átfogó mérlegelést kell végeznie a megfelelő hőkezelési eljárás kiválasztásához, hogy elérje az ügyfelek által megkövetelt átfogó mechanikai tulajdonságokat.

4) A hőkezelés hatása az öntvények keménységére
Ha az öntött acél edzhetősége azonos, az öntött acél keménysége a hőkezelés után nagyjából tükrözheti az öntött acél szilárdságát. Ezért a keménység intuitív indexként használható az öntött acél hőkezelés utáni teljesítményének becslésére. Általánosságban elmondható, hogy a szénacél öntvények keménysége hőkezelés után elérheti a 120 HBW - 280 HBW értéket.