Kemisk varmebehandling af stålstøbegods

Den kemiske varmebehandling af stålstøbegods refererer til at placere støbegodset i et aktivt medium ved en bestemt temperatur for varmekonservering, så et eller flere kemiske elementer kan trænge ind i overfladen.Kemisk varmebehandling kan ændre den kemiske sammensætning, metallografiske struktur og mekaniske egenskaber af overfladen af ​​støbegodset.Almindeligt anvendte kemiske varmebehandlingsprocesser omfatter karburering, nitrering, carbonitrering, borering og metallisering.Når der udføres kemisk varmebehandling på støbegods, bør formen, størrelsen, overfladetilstanden og overfladevarmebehandlingen af ​​støbegodset overvejes grundigt.

 

1. Karburering

Karburering refererer til opvarmning og isolering af støbningen i et karbureringsmedium og derefter infiltration af kulstofatomer i overfladen.Hovedformålet med karburering er at øge kulstofindholdet på overfladen af ​​støbegodset, samtidig med at der dannes en vis kulstofindholdsgradient i støbegodset.Kulstofindholdet i karbureringsstål er generelt 0,1%-0,25% for at sikre, at kernen af ​​støbegodset har tilstrækkelig sejhed og styrke.

Overfladehårdheden af ​​det karburerede lag er generelt 56HRC-63HRC.Den metallografiske struktur af det karburerede lag er fin nålet martensit + en lille mængde tilbageholdt austenit og ensartet fordelte granulære carbider.Netværkskarbider er ikke tilladt, og volumenfraktionen af ​​tilbageholdt austenit overstiger generelt ikke 15%-20%.

Støbningens kernehårdhed efter karburering er generelt 30HRC-45HRC.Den metallografiske kernestruktur bør være martensit med lavt kulstofindhold eller lavere bainit.Det er ikke tilladt at have massiv eller udfældet ferrit langs korngrænsen.

I den faktiske produktion er der tre almindelige karbureringsmetoder: fast karburering, flydende karburering og gasopkulning.

2. Nitrering

Nitrering refererer til en varmebehandlingsproces, der infiltrerer nitrogenatomer ind i overfladen af ​​støbningen.Nitrering udføres generelt under Ac1-temperatur, og dets hovedformål er at forbedre hårdheden, slidstyrken, udmattelsesstyrken, modstandsdygtigheden over for angreb og atmosfærisk korrosionsbestandighed af støbeoverfladen.Nitrering af stålstøbegods udføres generelt ved 480°C-580°C.Støbegods, der indeholder aluminium, krom, titanium, molybdæn og wolfram, såsom lavlegeret stål, rustfrit stål og varmformværktøjsstål, er velegnede til nitrering.

For at sikre, at kernen i støbegodset har de nødvendige mekaniske egenskaber og metallografiske struktur, og for at reducere deformationen efter nitrering, kræves forbehandling før nitrering.For konstruktionsstål kræves bratkøling og hærdningsbehandling før nitrering for at opnå en ensartet og finhærdet sorbitstruktur;for støbegods, der let forvrænges under nitreringsbehandling, kræves også afspændingsudglødningsbehandling efter bratkøling og anløbning;til rustfrit stål og varmebestandige stålstøbegods kan generelt bratkøles og hærdes for at forbedre strukturen og styrken;til austenitisk rustfrit stål kan opløsningsvarmebehandling anvendes.