碳钢铸造件的特点及应用
碳钢铸件也用于各种工业应用和环境。 凭借其众多等级,碳钢可以进行热处理,以提高其屈服和拉伸强度、硬度或延展性,以满足工程师的应用需求或所需的机械性能。
一些低等级的铸钢可以用球墨铸铁代替,只要它们的抗拉强度和延伸率足够接近。 碳钢铸件力学性能的比较,可参考材料规范ASTM A536球墨铸铁和ASTM A27碳钢。
铸钢件的表面热处理
表面热处理是指仅对铸钢件表面层进行热处理的工艺。表面热处理也可以获得所需要的金相组织和机械性能。
常用的表面热处理方式有:感应加热淬火、火焰加热淬火、激光热处理、接触电阻加热淬火、电解液淬火、脉冲加热热处理等。通过表面热处理,铸件及其他金属件可以获得满足性能要求的表层。
表面加热淬火得到表面硬化层后,铸件的芯部仍然可以保持原来的显微组织和性能不变,从而达到提高疲劳强度、提高耐磨性并保持韧性的优良的综合性能。同时,表面热处理可以减小能源消耗,同时减小淬火变形。
感应加热淬火是利用感应电流通过工件所产生的的热效应,使铸件表面、局部或者整体加热,然后进行快速冷却的热处理工艺。感应加热主要依据的基本原理是:电磁感应、集肤效应和热传导。
感应加热淬火的加热速度非常快。它的特点是:
1)感应加热淬火具有超塑性现象。工件的表面硬度比普通淬火的硬度高2-3 HRC。感应加热淬火后的铸件的马氏体比较小、碳化物弥散分布。
2)感应加热淬火后的铸件的耐磨性比普通淬火要高。
3)由于工件表面是细小隐晶马氏体,并且存在压应力,所以,工件的疲劳强度大大提高
4)工件质量稳定、变形小。
5)加热速度快、热
6)生产率高、容易实现机械化生产
耐热铸钢件
耐热钢铸件是以耐热合金钢为原材料铸造成的零件。在高温条件下,具有性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢按其性能可分为钢和热强钢两类。钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的性能并具有较高的高温强度的钢。在化学成分相同的情况下,铸态比轧态具有较高的热强性。铸造耐热钢零件在耐热钢领域中占有较大的比重。某些高合金耐热钢难以加工变形,生产铸件不仅比轧材合算,而且铸件还有较高的持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。
铸造方法除采用砂型铸造外,还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。按照正火状态下的金相组织,耐热铸钢可以分为四大类:珠光体耐热钢,马氏体耐热钢,铁素体耐热钢以及奥氏体耐热钢等。
耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。
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