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详解铸铁件的性能及时效处理的方法

2024-02-28 12:01:00

文章摘要:

铸铁件的热处理是机械制造中的重要工序之一。与其他加工技术相比,热处理一般不改变工件的形状和整体化学成分,而是改变工件内部的显微组织或工件表面的化学成分

铸铁件的热处理是机械制造中的重要工序之一。与其他加工技术相比,热处理一般不改变工件的形状和整体化学成分,而是改变工件内部的显微组织或工件表面的化学成分,以赋予或改进工件的使用性能。铸铁件特点是提升工件的内在质量。为了使金属工件具有所需的机械、物理和化学,除了正确选择材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是不能少的。

铸铁件是基于铁和碳的铸造合金,后者主要以片状石墨颗粒的形式存在。铸铁件的性能取决于石墨的形态、分布和基体结构。凡是能够降低残余应力,使工件尺寸精度稳定的方法都叫"时效"。在工业机械当中常用的时效方法有自然时效、振动时效、热时效等等。

1、热时效。

将铸铁件由室温缓慢、均匀加热至550℃左右,保温4-8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。热时效工艺要求是严格的,如要求炉内温差不大于±25℃,升温速度不大于50℃/小时,降温速度不大于20℃/小时。如果升温速度过快,构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多,构件各部分的温差急剧增大,会造成附加温度应力。热时效如果降温不当,会使时效效果大为降低,甚至产生与原残余应力相同的温度应力(二次应力),并残留在构件中,从而破坏了已取得的热时效效果,热时效的优点是:周期短、构件尺寸稳定性不错、方便管理。

2、振动时效。

铸铁件的振动时效是"锤击松弛法"(敲击时效)的发展。敲构件的适当部位,可激起构件共振,锤击松弛法是给工件一个冲击力,击起工件的响应,工件以自己的固有频率和不慢衰减的振幅作减幅振动。它是在激振器的周期性外力(激振力)的作用下,使构件共振,进而松弛残余应力,提升构件的松弛刚度,使其尺寸稳定的方法。振动时效是热时效的补充和发展,可在很大范围内代替热时效。

处理方法:用振动时效仪对铸铁件进行振动时效处理。去掉残余应力就是将激振器紧紧固定于工件上施加机械振动,工件放置于橡胶块或者其他弹性支撑上,以防止地面对振动的阻尼作用。

3、自然时效。

铸铁件作为铸造产品,根据铸造原理,铸铁件铸造完成以后肯定存在着内应力,所以应在较不错的温度放置或室温保持,使其性能,形状,尺寸随时间而变化。若采用将工件加热到较不错温度,并较长时间进行时效处理的时效处理工艺,称为人工时效处理,若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理。时效处理的目的,去掉铸铁平台工件的内应力,稳定组织和尺寸,改进机械性能,方法简单易行。

处理方法:利用激振器的周期性外力——激振力使其与工件发生共振(激振器产生与工件固有频率一致的振动频率)。


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