ダクタイル鋳鉄に対して一般的に使用される熱処理方法がいくつかあります。
ダクタイル鋳鉄の構造では、黒鉛は球状であり、母材に対する脆弱化および損傷の影響は片状黒鉛よりも弱いです。ダクタイル鋳鉄の性能は主に母材構造に依存し、黒鉛の影響は二次的です。さまざまな熱処理を通じてダクタイル鉄のマトリックス構造を改善すると、その機械的特性をさまざまな程度に向上させることができます。化学組成、冷却速度、球状化剤などの影響により、鋳放し組織、特に鋳物の薄肉部にフェライト＋パーライト＋セメンタイト＋黒鉛の混合組織が現れることが多い。熱処理の目的は、必要な構造を得て機械的特性を向上させることです。
ダクタイル鋳鉄の一般的な熱処理方法は以下のとおりです。
(1) 低温黒鉛化焼鈍加熱温度720～760℃。炉内で500℃以下まで冷却し、その後空冷します。共析セメンタイトを分解してフェライト母材を有するダクタイル鉄を得ることで靱性を向上させます。
(2) 880～930℃で高温黒鉛化焼鈍し、その後720～760℃に温度を移して保温した後、炉内で500℃以下まで冷却し、炉外で空冷する。白い組織を除去し、フェライトマトリックスを備えたダクタイル鋳鉄を得ることで、可塑性が向上し、硬度が低下し、靭性が向上します。
(3) 880～930℃で完全にオーステナイト化および焼きならしを行い、冷却方法：噴霧冷却、空冷または空冷。応力を軽減するために、500〜600℃の焼き戻し処理を加えて、パーライト+少量のフェライト+球状黒鉛を得て、強度、硬度、耐摩耗性を高めます。
(4) 不完全オーステナイト化、焼きならしおよび820〜860℃で加熱、冷却方法：噴霧冷却、空冷または空冷。応力を軽減するために、500～600℃でパーライト＋少量の分散鉄を得る焼戻し処理を追加します。本体構造は、より優れた総合的な機械的特性を実現します。
（5）焼入れ焼戻し処理：840～880℃で加熱、冷却方法：油冷または水冷、焼入れ後の焼戻し温度：550～600℃、焼戻しソルバイト組織を得て総合的な機械的性質を向上させる。
(6) 等温焼入れ：840～880℃に加熱し、塩浴中で250～350℃の焼入れを行い、総合的な機械的特性、特に強度、靱性、耐摩耗性を向上させます。
熱処理および加熱中、炉に入る鋳物の温度は通常 350°C 未満です。加熱速度は鋳物のサイズと複雑さによって異なりますが、30〜120°C/hの間で選択されます。大きくて複雑な部品の場合は、炉の入口温度を低くし、加熱速度を遅くする必要があります。加熱温度はマトリックスの構造と化学組成によって異なります。保持時間は鋳物の肉厚によって異なります。
さらに、ダクタイル鋳鉄鋳物は、高周波、中周波、火炎などの方法を使用して表面焼き入れすることにより、高い硬度、耐摩耗性、耐疲労性を得ることができます。鋳物の耐摩耗性を向上させるために軟窒化処理を行うこともできます。
1.ダクタイル鋳鉄の焼入れ・焼戻し処理
延性鋳物は軸受としてより高い硬度を必要とし、鋳鉄部品は低温で焼き入れおよび焼き戻しが行われることがよくあります。プロセスは次のとおりです。鋳物を 860 ～ 900 °C の温度に加熱し、元のマトリックスをすべてオーステナイト化できるように絶縁し、その後油または溶融塩で冷却して焼き入れを行い、その後 250 ～ 350 °C に加熱して維持します。 °Cで焼き戻しすると、元のマトリックスが焼成マルテンサイトに変換され、オーステナイト構造が保持され、元の球状黒鉛の形状は変化しません。処理された鋳物は高い硬度と一定の靭性を持ち、黒鉛の潤滑特性を保持し、耐摩耗性が向上します。
ダクタイル鋳鉄鋳物は、ディーゼルエンジンのクランクシャフトやコンロッドなどの軸部品として、高強度、良好な靱性を備えた総合的な機械的特性が求められます。鋳鉄部品は焼き入れおよび焼き戻しを行う必要があります。プロセスは次のとおりです。鋳鉄を 860 ～ 900 °C の温度に加熱し、絶縁して母材をオーステナイト化し、その後油または溶融塩中で冷却して焼き入れを行い、その後 500 ～ 600 °C の高温で焼き戻します。焼き戻されたトルースタイト構造が得られます。 (通常、純粋な塊状フェライトが少量まだ残っています)、元の球状黒鉛の形状は変化しません。処理後の強度と靭性はよく一致しており、シャフト部品の使用条件に適しています。
2. ダクタイル鋳鉄の靭性向上のための焼鈍
通常のねずみ鋳鉄は、ダクタイル鋳鉄の鋳造工程において白化傾向が大きく、内部応力が大きくなります。鋳鉄部品用の純粋なフェライトまたはパーライト マトリックスを入手することは困難です。鋳鉄部品の延性や靭性を向上させるために、鋳鉄は多くの場合、部品を 900 ～ 950°C に再加熱し、十分な時間保温して高温焼きなましを行った後、600°C まで冷却して冷却します。炉の。その過程で、マトリックス中のセメンタイトが分解して黒鉛となり、オーステナイトから黒鉛が析出します。これらの黒鉛は元の球状黒鉛の周りに集まり、マトリックスは完全にフェライトに変換されます。
鋳放し組織が（フェライト＋パーライト）基地と球状黒鉛からなる場合、靭性を向上させるためには、パーライト中のセメンタイトを分解してフェライトと球状黒鉛にすればよい。この目的のために、鋳鉄部品を再加熱する必要があります。共析温度700～760℃まで保温した後、600℃まで冷却し炉外へ冷却します。
3. ダクタイル鋳鉄の強度を向上させる焼ならし
ダクタイル鋳鉄の焼きならしの目的は、母相組織を微細なパーライト組織に変えることです。このプロセスでは、フェライトとパーライトの母材を含むダクタイル鋳鉄鋳物を 850 ～ 900°C の温度に再加熱します。元のフェライトとパーライトはオーステナイトに変換され、一部の球状黒鉛がオーステナイトに溶解します。空冷オーステナイトは保温後、微細なパーライトに変態し、延性鋳物の強度が高まります。
投稿日時: 2024 年 5 月 8 日
