Esistono diversi metodi di trattamento termico comunemente usati per la ghisa sferoidale.
Nella struttura della ghisa duttile, la grafite è sferica e il suo effetto indebolente e dannoso sulla matrice è più debole di quello della grafite in scaglie. Le prestazioni della ghisa duttile dipendono principalmente dalla struttura della matrice e l'influenza della grafite è secondaria. Il miglioramento della struttura della matrice della ghisa duttile attraverso vari trattamenti termici può migliorare le sue proprietà meccaniche a vari livelli. A causa dell'influenza della composizione chimica, della velocità di raffreddamento, dell'agente sferoidizzante e di altri fattori, nella struttura grezza appare spesso una struttura mista di ferrite + perlite + cementite + grafite, soprattutto sulla parete sottile del getto. Lo scopo del trattamento termico è ottenere la struttura richiesta e quindi migliorare le proprietà meccaniche.
I metodi di trattamento termico comunemente usati per la ghisa sferoidale sono i seguenti.
(1) Temperatura di riscaldamento per ricottura di grafitizzazione a bassa temperatura 720~760℃. Viene raffreddato nel forno fino a una temperatura inferiore a 500 ℃ e quindi raffreddato ad aria. Decomporre la cementite eutettoide per ottenere ferro duttile con una matrice di ferrite per migliorare la tenacità.
(2) Ricottura di grafitizzazione ad alta temperatura a 880~930℃, quindi trasferita a 720~760℃ per la conservazione del calore, quindi raffreddata con il forno fino a meno di 500℃ e raffreddata ad aria fuori dal forno. Eliminata la struttura bianca si ottiene ghisa sferoidale con matrice ferritica, che migliora la plasticità, riduce la durezza e aumenta la tenacità.
(3) Austenitizzazione completa e normalizzazione a 880~930℃, metodo di raffreddamento: raffreddamento a nebbia, raffreddamento ad aria o raffreddamento ad aria. Per ridurre lo stress, aggiungere un processo di tempra: 500~600℃ per ottenere perlite + una piccola quantità di ferrite + grafite di forma sferica, che aumenta la robustezza, la durezza e la resistenza all'usura.
(4) Austenitizzazione incompleta, normalizzazione e riscaldamento a 820~860℃, metodo di raffreddamento: raffreddamento a nebbia, raffreddamento ad aria o raffreddamento ad aria. Per ridurre lo stress, aggiungere un processo di tempra: 500~600℃ per ottenere perlite + una piccola quantità di ferro disperso. La struttura del corpo raggiunge proprietà meccaniche migliori e complete.
(5) Trattamento di tempra e rinvenimento: riscaldamento a 840~880°C, metodo di raffreddamento: raffreddamento ad olio o acqua, temperatura di rinvenimento dopo tempra: 550~600°C, per ottenere la struttura temperata della sorbite e migliorare le proprietà meccaniche complete.
(6) Tempra isotermica: riscaldamento a 840~880℃ e tempra in un bagno di sale a 250~350℃ per ottenere proprietà meccaniche complete, in particolare per migliorare resistenza, tenacità e resistenza all'usura.
Durante il trattamento termico e il riscaldamento, la temperatura del getto che entra nel forno è generalmente inferiore a 350°C. La velocità di riscaldamento dipende dalle dimensioni e dalla complessità della fusione e viene selezionata tra 30~120°C/h. La temperatura di ingresso del forno per parti grandi e complesse dovrebbe essere inferiore e la velocità di riscaldamento dovrebbe essere più lenta. La temperatura di riscaldamento dipende dalla struttura della matrice e dalla composizione chimica. Il tempo di mantenimento dipende dallo spessore della parete del getto.
Inoltre, i getti di ghisa duttile possono anche essere temprati in superficie utilizzando metodi ad alta frequenza, media frequenza, fiamma e altri per ottenere elevata durezza, resistenza all'usura e resistenza alla fatica. Può anche essere trattato con nitrurazione dolce per migliorare la resistenza all'usura dei getti.
1. Trattamento di tempra e rinvenimento della ghisa sferoidale
I getti duttili richiedono una maggiore durezza come cuscinetti e le parti in ghisa vengono spesso raffreddate e rinvenute a basse temperature. Il processo consiste nel: riscaldare il getto ad una temperatura di 860-900°C, isolarlo per permettere a tutta la matrice originale di austenitizzare, quindi raffreddarlo in olio o sale fuso per ottenere la tempra, quindi riscaldarlo e mantenerlo a 250-350°C. °C per il rinvenimento e la matrice originale viene convertita in martensite di fuoco e trattenuta la struttura dell'austenite, la forma sferica originale della grafite rimane invariata. I getti trattati hanno un'elevata durezza e una certa tenacità, mantengono le proprietà lubrificanti della grafite e hanno una migliore resistenza all'usura.
I getti di ghisa sferoidale, come le parti di alberi, come alberi a gomiti e bielle di motori diesel, richiedono proprietà meccaniche complete con elevata resistenza e buona tenacità. Le parti in ghisa devono essere bonificate. Il processo è: la ghisa viene riscaldata ad una temperatura di 860-900°C e isolata per austenitizzare la matrice, quindi raffreddata in olio o sale fuso per ottenere il raffreddamento, e quindi rinvenuta ad alta temperatura di 500-600°C per ottenere una struttura di troostite temperata. (Generalmente è ancora presente una piccola quantità di ferrite massiccia pura) e la forma della grafite sferica originale rimane invariata. Dopo il trattamento, la resistenza e la tenacità si abbinano bene e sono adatte alle condizioni di lavoro delle parti dell'albero.
2. Ricottura della ghisa sferoidale per migliorare la tenacità
Durante il processo di fusione della ghisa duttile, la ghisa grigia ordinaria presenta una grande tendenza allo sbiancamento e un grande stress interno. È difficile ottenere una matrice pura di ferrite o perlite per le parti in ghisa. Per migliorare la duttilità o la tenacità delle parti in ghisa, la ghisa viene spesso riscaldata a 900-950°C e mantenuta calda per un tempo sufficiente per eseguire la ricottura ad alta temperatura, quindi raffreddata a 600°C e raffreddata della fornace. Durante il processo, la cementite nella matrice si decompone in grafite e la grafite viene precipitata dall'austenite. Queste grafiti si raccolgono attorno alla grafite sferica originale e la matrice viene completamente convertita in ferrite.
Se la struttura grezza è composta da matrice (ferrite + perlite) e grafite sferica, per migliorare la tenacità, la cementite contenuta nella perlite deve solo essere decomposta e convertita in ferrite e grafite sferica. A tale scopo la parte in ghisa deve essere nuovamente riscaldata. Dopo essere stato isolato su e giù per la temperatura dell'eutettoide di 700-760 ℃, il forno viene raffreddato a 600 ℃ e quindi raffreddato fuori dal forno.
3. Normalizzazione per migliorare la resistenza della ghisa sferoidale
Lo scopo della normalizzazione della ghisa duttile è convertire la struttura della matrice in una struttura di perlite fine. Il processo consiste nel riscaldare la fusione di ghisa duttile con una matrice di ferrite e perlite ad una temperatura di 850-900°C. La ferrite e la perlite originali vengono convertite in austenite e una parte di grafite sferica viene disciolta nell'austenite. Dopo la conservazione del calore, l'austenite raffreddata ad aria si trasforma in perlite fine, aumentando così la resistenza della fusione duttile.
Orario di pubblicazione: 08 maggio 2024
