Kemisk värmebehandling av stålgjutgods

Den kemiska värmebehandlingen av stålgjutgods avser att placera gjutgodset i ett aktivt medium vid en viss temperatur för värmekonservering, så att ett eller flera kemiska element kan penetrera ytan.Kemisk värmebehandling kan förändra den kemiska sammansättningen, metallografiska strukturen och de mekaniska egenskaperna hos gjutgodsytan.Vanligt använda kemiska värmebehandlingsprocesser inkluderar uppkolning, nitrering, karbonitrering, borering och metallisering.Vid kemisk värmebehandling av gjutgods bör formen, storleken, yttillståndet och ytvärmebehandlingen av gjutgodset övervägas helt.

 

1. Förkolning

Karburering avser att värma och isolera gjutgodset i ett uppkolande medium och sedan infiltrera kolatomer i ytan.Huvudsyftet med uppkolning är att öka kolhalten på ytan av gjutgodset, samtidigt som en viss kolhaltsgradient bildas i gjutgodset.Kolinnehållet i uppkolningsstål är i allmänhet 0,1%-0,25% för att säkerställa att kärnan i gjutgodset har tillräcklig seghet och styrka.

Ythårdheten hos det uppkolade lagret är i allmänhet 56HRC-63HRC.Den metallografiska strukturen hos det uppkolade lagret är finnålsmartensit + en liten mängd kvarhållen austenit och likformigt fördelade granulära karbider.Nätverkskarbider är inte tillåtna, och volymandelen av kvarhållen austenit överstiger i allmänhet inte 15%-20%.

Kärnhårdheten hos gjutgodset efter uppkolning är i allmänhet 30HRC-45HRC.Den metallografiska kärnstrukturen bör vara martensit med låg kolhalt eller lägre bainit.Det är inte tillåtet att ha massiv eller utfälld ferrit längs korngränsen.

I själva produktionen finns det tre vanliga uppkolningsmetoder: fast uppkolning, flytande uppkolning och gasuppkolning.

2. Nitrering

Nitrering avser en värmebehandlingsprocess som infiltrerar kväveatomer i ytan av gjutgodset.Nitrering utförs i allmänhet under Ac1-temperatur och dess huvudsakliga syfte är att förbättra gjutytans hårdhet, slitstyrka, utmattningshållfasthet, slaghållfasthet och atmosfärisk korrosionsbeständighet.Nitrering av stålgjutgods utförs vanligtvis vid 480°C-580°C.Gjutgods som innehåller aluminium, krom, titan, molybden och volfram, såsom låglegerat stål, rostfritt stål och varmformverktygsstål, är lämpliga för nitrering.

För att säkerställa att kärnan i gjutgodset har de nödvändiga mekaniska egenskaperna och metallografiska strukturen, och för att minska deformationen efter nitrering, krävs förbehandling före nitrering.För konstruktionsstål krävs härdning och härdningsbehandling före nitrering för att erhålla en enhetlig och finhärdad sorbitstruktur;för gjutgods som lätt förvrängs under nitreringsbehandling krävs även avspänningsglödgningsbehandling efter härdning och härdning;för rostfritt stål och värmebeständigt stål kan gjutgods i allmänhet härdas och härdas för att förbättra strukturen och styrkan;för austenitiskt rostfritt stål kan lösningsvärmebehandling användas.