常用铸钢件的热处理方法详解

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：碳含量在0.35%以上的铸造碳钢件也可采用调质处理，以改善其综合力学性能。高锰钢导热性差，铸钢件在加热时易引起应力，厚壁铸钢件则宜采用缓慢加热。

1.碳钢铸钢件的热处理

碳钢铸钢件通常采用的热处理方式有退火、正火或正火＋回火。

碳含量较高且形状较复杂的碳钢铸钢件，为了消除残余应力和改善韧性，在正火后进行回火处理。碳含量在0.35%（质量分数）以上的铸造碳钢件也可采用调质（淬火＋高温回火）处理，以改善其综合力学性能。

2.中、低合金钢铸钢件的热处理

一般来说，对于要求抗拉强度小于650MPa者，进行正火＋回火处理；而对于要求抗拉强度大于650MPa者，则采用淬火＋高温回火（调质）处理，处理后组织为回火索氏体，这比正火或退火所得珠光体及铁素体组织具有更高的强度和良好的韧性。

中、低合金钢铸钢件在调质处理前最好进行一次正火或正火＋回火处理或高温均匀化退火，以细化晶粒，均匀组织，提高最终调质处理的效果，也有利于减少铸态组织对调质后铸钢性能的影响，以避免铸钢件内部铸造应力而导致铸钢件淬火时变形或开裂的发生。

3.高锰钢铸钢件的热处理

高锰钢的热处理通常采用水韧处理，水韧温度取决于铸钢成分，加热温度通常为1050～1080℃。高锰钢导热性差，铸钢件在加热时易引起应力，厚壁铸钢件则宜采用缓慢加热。水韧处理时，铸钢件入水前的温度应在950℃以上。铸钢件从出炉到入水不应超过2min，水温保持在40℃以下。

4.不锈钢铸钢件的热处理

（1）马氏体不锈钢马氏体不锈钢Cr的质量分数为13%，通常采用1000～1050℃水淬或空冷，然后700～750℃回火的调质处理。一般淬火后应立即回火，以防止因淬火组织应力而导致逐渐开裂。调质状态组织为索氏体和铁素体。

（2）奥氏体不锈钢铸钢件的热处理包括固溶处理和稳定化热处理。

1）固溶处理。将铸钢件加热到1065～1130℃，保温后放入水、油或空气中，使碳化物完全溶解，得到单相奥氏体组织。

2）稳定化热处理。为了提高奥氏体不锈钢铸钢件的抗晶界腐蚀能力，一般添加钛、铌等合金元素，并在固溶处理后，再重新加热到850～930℃，快冷。这样钛和铌的碳化物首先从奥氏体中析出，改善了钢在上述温度使用时的抗晶界腐蚀性能。

5.铸造模具钢铸钢件的热处理

铸造模具钢铸钢件牌号为2G55CrMnMo、2G55CrNiMo，其热处理工艺的选用应以保证高强度和良好的韧性为主。一般常用的热处理有预备热处理（退火）和最终热处理（淬火、回火和表面化学处理）。