等温淬火是一种很常见的热处理工艺,对于铸铁件来说,做等温淬火需要注意几个以下几个方面。
1. 材料选择与成分控制
•铸铁类型:球墨铸铁(如QT400-18)最适合等温淬火,灰铸铁因石墨形态差,效果有限。
•成分优化:硅(Si)含量需控制在2.0%~3.0%以促进贝氏体转变,镍(Ni)、钼(Mo)等合金元素可提高淬透性。
2. 预处理要求
•奥氏体化温度:通常加热至850~950℃(球墨铸铁约900℃),保温时间按截面厚度(1.5~2 min/mm)计算,确保完全奥氏体化。
•避免过热:温度过高会导致晶粒粗大,建议使用可控气氛炉防脱碳。
3. 等温淬火工艺参数
•盐浴槽温度:根据需求选择:上贝氏体区(260~350℃):硬度25~40HRC,韧性较好。下贝氏体区(350~400℃):硬度40~50HRC,耐磨性更优。
•冷却速率:需快速冷却(>30℃/s)至盐浴温度,避免珠光体转变。截面厚大件可采用油淬或聚合物淬火液。
4. 等温时间控制
•通常为30~120分钟,取决于截面厚度和盐浴温度。可通过试验确定最佳时间,确保组织完全转变。
5. 设备与介质管理
•盐浴成分:常用硝酸盐(如KNO₃-NaNO₂),需定期除杂质并控制含水量(<0.5%)。
•温度均匀性:盐浴槽温差应≤±5℃,推荐使用搅拌系统。
6. 后处理与清洗
•及时清洗:淬火后工件需用80℃以上热水冲洗残留盐分,防止腐蚀。
•去应力回火:对高精度件可在200~250℃补充回火2小时。
7. 常见缺陷与对策
•淬火裂纹:因冷却过快或成分偏析,需优化冷却速率(如预冷至750℃再淬火)。
•硬度不足:检查盐浴老化和奥氏体化是否充分。
•变形控制:复杂件可采用夹具淬火或分级冷却。
8. 质量检测
•硬度测试:抽检比例≥10%。
•金相分析:贝氏体含量应>90%,残余奥氏体<10%。