水韧处理的加热速度
高锰钢铸件进行水韧处理,加热时的温度低于400℃的范围内,铸态组织中没有明显变化。
450℃左右开始有针状碳化物析出。
500℃时碳化物数量明显增加。
大约在550℃是碳化物析出数量最多。
到600℃时针状碳化物的长度铸件变短但是片层变得宽厚。
700℃以上铸态组织中的碳化物铸件溶入奥氏体中。
开始时是晶内针状碳化物先溶解,800℃时晶内碳化物大部分消失了,,只是在晶界上和晶界附近尚有未溶的碳化物。
850℃以上晶界上的碳化物因逐渐溶解而变细、变窄成断网状,900℃以上晶界上残余的碳化物铸件消失并成为孤立的集聚状态。
这种未溶的碳化物随着温度的升高而逐渐缩小,950℃以上即全部溶入奥氏体中。
加热过程中在550-600℃发生共析转变,形成珠光体。
开始时在碳化物的周围奥氏体分解,以后逐渐扩大范围。
开始形成的珠光体是层片状,温度升高时趋于粒状化。
加热到共析转变温度以上,珠光体型的组织会发生奥氏体的重结晶。
这个过程是一个在相界面上奥氏体核心形成和长大的过程,由于重结晶的过程奥氏体晶粒可以有一定程度的细化。
但是在通常的热处理升温速度的条件下,铸态组织中的奥氏体不可能全部分解,因此这个细化作用是不明显的。
而且经过高温保温阶段之后往往高锰钢的晶粒还有所长大,甚至在热处理之后的组织较铸态还要粗大。
高锰钢在升温过程中,若升温速度足够快,奥氏体中就来不及析出碳化物,就不发生共析反应。
由于高锰钢的导热性低、热膨胀系数高,加以铸态组织中有大量的网状碳化物,钢的性能很脆。
加热时很容易因应力而开裂。
入炉温度取决于高锰钢铸件的尺寸、重量、结构的复杂程度和钢中碳含量等因素。
加热过程中温度低于700℃时最危险,因为低温时钢的性能很脆。
升温到650-700℃时保温一段时间,以便使温度均匀,消除一部分应力。
保温时间长短视件大小而定。
加热速度根据具体情况,厚大件可以在35-50℃/h,多数铸件可以在80-100℃/h。
为了防止形成裂纹,磷含量、碳含量和升温速度之间应综合予以考虑。
在700℃以下,升温速度和碳、磷含量的关系,碳、磷含量增加时,升温速度应相应降低。