La ghisa può essere sottoposta a trattamento termico?

1. Domanda: La ghisa necessita di trattamento termico?

Nella comunità ingegneristica esiste da tempo un'idea sbagliata: "La ghisa può essere utilizzata così com'è, non è necessario alcun trattamento termico". In realtà, tutti i tipi di ghisa (ghisa grigiaLe prestazioni di ghise come la ghisa sferoidale, la ghisa vermicolare, ecc. possono essere notevolmente migliorate tramite trattamento termico, ma esistono differenze sostanziali nel grado di trattamento termico richiesto per le diverse ghise:

Trattamento termico obbligatorio:

La ghisa sferoidale (come la QT400-18) deve essere ricotta per ottenere una matrice ferritica

La ghisa sferoidale austemperata (ADI) richiede austenitizzazione e tempra in bagno di sale.

Trattamento termico selettivo:

Ricottura di distensione della ghisa grigia (non necessaria ma altamente consigliata)

Tempra e indurimento della ghisa legata (come la ghisa Ni-Cr)

Trattamenti termici vietati:

I componenti in ghisa grigia a parete sottile non devono essere sottoposti a tempra (facilmente soggetti a crepe).

2. Cinque funzioni principali del trattamento termico della ghisa

2.1 Eliminare le tensioni di fusione (comuni a tutte le ghise)

Dati a supporto: Le tensioni residue generate durante il raffreddamento della fusione possono raggiungere i 200-300 MPa e oltre il 90% può essere eliminato mediante ricottura a 550℃×1h

Caso tipico: se il basamento della macchina utensile non viene sottoposto a ricottura di distensione, la deformazione della guida può raggiungere 0.3 mm/m dopo 6 mesi di utilizzo.

2.2 Regolare la struttura della matrice (fattore chiave determinante delle prestazioni)

2.3 Miglioramento della morfologia della grafite (processo speciale)

Attraverso un processo di ricottura di grafitizzazione ad alta temperatura (900-950℃), la cementite può essere decomposta in grafite flocculenta, migliorando la lavorabilità della ghisa.

2.4 Rinforzo superficiale

La tempra laser può formare uno strato di ledeburite sulla superficie della ghisa grigia con una durezza di 600-800 HV (3 volte superiore a quella della matrice).

2.5 Ripristinare le prestazioni del servizio

Migliori blocco cilindri Il motore a combustione interna può essere rigenerato mediante un trattamento termico a 500℃×4h per riparare il deterioramento strutturale causato dal funzionamento ad alta temperatura.

3. Percorsi tecnologici di trattamento termico per diverse ghise

3.1 Sistema di trattamento termico della ghisa sferoidale

·Processo di ricottura (prendendo come esempio il QT400-18):

Ricottura in due fasi: 920℃×2h (decomposizione della cementite) → 720℃×4h (ferritizzazione)

·Tempra isotermica (produzione di ADI):

Austenitizzazione (900℃×1.5h) → tempra in bagno di sale (250-350℃×2h) → ottenimento di ausferrite

3.2 Trattamento tipico della ghisa grigia

·Ricottura di distensione:

Velocità di riscaldamento ≤80℃/h, 550℃×(1+spessore della parete (mm)/25)h

·Raffreddamento superficiale:

Selezione della frequenza di spegnimento per induzione:

   ·Alta frequenza (200-300 kHz) per l'indurimento della superficie dentale

   ·Frequenza media (1-10 kHz) per il rinforzo delle rotaie di guida

3.3 Trattamento speciale della ghisa

La ghisa ad alto contenuto di cromo (Cr26) deve essere temprata in aria a 1050℃ e rinvenuta a 450℃ per ottenere una matrice martensitica.

4. Punti chiave per il controllo della finestra di processo del trattamento termico

4.1 Intervallo di sensibilità alla temperatura

·Zona di pericolo (300-400℃): la ghisa ha la plasticità più bassa e attraversa questo intervallo rapidamente

·Zona di grafitizzazione (700-950℃): Controllare il tempo per prevenire un'eccessiva ossidazione

4.2 Selezione del metodo di raffreddamento

4.3 Principi di selezione delle apparecchiature

·Forno a muffola: adatto per piccoli lotti di pezzi complessi (la differenza di temperatura deve essere controllata entro ±15℃)

·Forno continuo: lavorazione di grandi lotti di getti automobilistici (distanza tra i forni ≥50 mm)

5. Tipici fraintendimenti nelle applicazioni ingegneristiche

Malinteso 1: "Il trattamento termico distruggerà la struttura della grafite"

Fatto: La morfologia della grafite è determinata al momento della solidificazione e il trattamento termico convenzionale non ne modifica la forma (a meno che non si tratti di un trattamento ad altissima temperatura).

Secondo equivoco: "La ricottura di distensione può essere abbreviata a piacere"

Conseguenza: Il corpo di una valvola idraulica presenta ancora una deformazione di 0.1 mm dopo la finitura a causa di un tempo di ricottura insufficiente.

Errore comune n. 3: "Tutte le ghise possono essere temprate"

Rischio: il tasso di fessurazione da tempra della ghisa grigia ordinaria è superiore al 70% e deve essere pre-legata (ad esempio con l'aggiunta dello 0.5% di Mo).

6. Tendenze di sviluppo di frontiera

Trattamento termico digitale:

Il sistema intelligente di controllo della temperatura del forno basato sull'Internet delle cose (come ABB Ability™) può ridurre il consumo energetico del trattamento termico del 15%.

Processo composito:

La tecnologia integrata di rivestimento laser e trattamento termico viene utilizzata per la rigenerazione di componenti in ghisa.

Tecnologia per la protezione ambientale:

Il trattamento termico sottovuoto sostituisce la tradizionale protezione con gas (riducendo il consumo di azoto del 90%).

Conclusione

La ghisa non necessita solo di trattamento termico, ma anche di "trattamento termico di precisione". Il moderno trattamento termico della ghisa si è evoluto da un semplice metodo di distensione a un'ingegneria sistematica per la regolazione delle proprietà del materiale. Padroneggiare la relazione di corrispondenza tra la legge di trasformazione di fase della ghisa e la finestra di processo è il percorso tecnico chiave per ottenere un'applicazione di alto valore. getti di ferro.