按加熱和冷卻條件不同,鑄鋼件的主要熱處理方式有:退火(工藝代號:5111)、正火(工藝代號:5121)、均勻化處理、淬火(工藝代號:5131)、回火(工藝代號:5141)、固溶處理(工藝代號:5171)、沉淀硬化、消除應力處理及除氫處理。
1.退火(工藝代號:5111) 退火是將鑄鋼件加熱到Acs以上20~30。C,保溫一定時間,冷卻的熱處理工藝。退火的目的是為消除鑄造組織中的柱狀晶、粗等軸晶、魏氏組織和樹枝狀偏析,以改善鑄鋼力學性能。碳鋼退火后的組織:亞共析鑄鋼為鐵素體和珠光體,共析鑄鋼為珠光體,過共析鑄鋼為珠光體和碳化物。適用于所有牌號的鑄鋼件。圖11—4為幾種退火處理工藝的加熱規(guī)范示意圖。表ll—1為鑄鋼件常用退火工藝類型及其應用。
2.正火(工藝代號:5121) 正火是將鑄鋼件目口熱到Ac。溫度以上30~50。C保溫,使之完全奧氏體化,然后在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝。圖11—5為碳鋼的正火溫度范圍示意圖。正火的目的是細化鋼的組織,使其具有所需的力學性能,也司作為以后熱處理的預備處理。正火與退火工藝的區(qū)別有兩個:其一是正火加熱溫度要偏高些;其二是正火冷卻較快些。經(jīng)正火的鑄鋼強度稍高于退火鑄鋼,其珠光體組織較細。一般工程用碳鋼及部分厚大、形狀復雜的合金鋼鑄件多采用正火處理。
正火可消除共析鑄鋼和過共析鑄鋼件中的網(wǎng)狀碳化物,以利于球化退火;可作為中碳鋼以及合金結(jié)構(gòu)鋼淬火前的預備處理,以細化晶粒和均勻組織,從而減少鑄件在淬火時產(chǎn)生的缺陷。
3.淬火(工藝代號:5131) 淬火是將鑄鋼件加熱到奧氏體化后(Ac。或Ac•以上),保持一定時間后以適當方式冷卻,獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝。常見的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。鑄鋼件淬火后應及時進行回火處理,以消除淬火應力及獲得所需綜合力學性能。