按加熱和冷卻條件不同,鑄鋼平臺鑄件的主要熱處理方式有:退火、正火、均勻化處理、淬火、回火、固溶處理、沉淀硬化、消除應力處理及除氫處理。
1.退火:退火是將鑄鋼件加熱到Ac3以上20~30℃,保溫一定時間,冷卻的熱處理工藝。退火的目的是為消除鑄造組織中的柱狀晶、粗等軸晶、魏氏組織和樹枝狀偏析,以改善鑄鋼力學性能。適用于所有牌號的鑄鋼件。
2.正火:正火是將鑄鋼件加熱到Ac3溫度以上30~50℃保溫,使之完全奧氏體化,然后在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝。正火的目的是細化鋼的組織,使其具有所需的力學性能,也是作為以后熱處理的預備處理。正火與退火工藝的區別有兩個:其一是正火加熱溫度要偏高些;其二是正火冷卻較快些。
3.淬火:淬火是將鑄鋼件加熱到奧氏體化后(Ac?;?/span>Ac•以上),保持一定時間后以適當方式冷卻,獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝。常見的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。鑄鋼件淬火后應及時進行回火處理,以消除淬火應力及獲得所需綜合力學性能。
4.回火:回火是將淬火或正火后的鑄鋼件加熱到Ac,以下的某一選定溫度,保溫一定時間后,以適宜的速率冷卻,使淬火或正火后得到的不穩定組織轉變為穩定組織,消除淬火(或正火)應力以及提高鑄鋼的塑性和韌性的一種熱處理工藝。通常淬火加高溫回火處理的工藝稱之為調質處理。淬火后的鑄鋼件必須及時進行回火,而正火后的鑄鋼件必要時才予以回火處理?;鼗鸷箬T鋼件的性能取決于回火溫度、時間及次數。隨著回火溫度的提高和時間的延長,除使鑄鋼件的淬火應力消除外,還使不穩定的淬火馬氏體轉變成回火馬氏體、托氏體或索氏體,使鑄鋼的強度和硬度降低,而塑性顯著地提高。鑄鋼平臺鑄件的回火按溫度不同可分為低溫回火和高溫回火。
5.固溶處理:固溶處理是將鑄件加熱至適當溫度并保溫,使過剩相充分溶解,然后快速冷卻以獲得過飽和固溶體的熱處理工藝。固溶處理的主要目的是使碳化物或其他析出相溶解于固溶體中,獲得過飽和的單相組織。
6.沉淀硬化處理(時效處理):鑄件經固溶處理或淬火后,在室溫或高于室溫的適當溫度保溫,在過飽和固溶體中形成溶質原子偏聚區和(或)析出彌散分布的強化相而使金屬硬化的處理稱為沉淀硬化處理(或時效處理)。在高于室溫下進行的稱為人工時效。其實質是:在較高的溫度下,自過飽和固溶體中析出碳化物、氮化物、金屬間化合物及其他不穩定的中間相,并彌散分布于基體中,因而使鑄鋼的綜合力學性能和硬度提高。時效處理的溫度直接影響鑄鋼件的最終性能。時效溫度過低,沉淀硬化相析出緩慢;溫度過高,則因析出相的聚集長大引起過時效,而得不到最佳的性能。所以應根據鑄鋼件的牌號及規定的性能要求選用時效溫度。
7.消除應力處理其目的是消除鑄造應力、淬火應力和機械加工形成的應力,穩定尺寸。一般加熱到Ac,以下100~200℃保溫一定時間,隨爐慢冷。鑄件的組織沒有變化。碳鋼、低合金鋼或高合金鋼鑄件均可以進行處理。
8.除氫處理:目的是去除氫氣,提高鑄鋼的塑性。加熱到l70~200℃或280~320℃,長時間保溫進行處理。沒有組織變化。主要用于易于產生氫脆傾向的低合金鋼鑄件。