常用的化学成分范围见表2。其成分范围除锰可允许较高外,其余的成分与
铁素体可锻铸铁基本一样。薄壁件可取较高的碳硅量,厚壁件则应取较低的碳硅量,另外还可根据孕育与否或孕育剂的作用来决定碳、硅量。往往是通过热处理制度的控制来保证应有的力学性能。为了稳定珠光体,亦可在铁液中加入少量铜、锡、钼、钒、钛、铬等元素。这一可增加珠光体数量,二可细化珠光体,对提高铸件的强度性能及硬度均有好处。
可锻铸铁的生产分两个步骤,首先得到白口铸铁,然后进行
石墨化退火。
(1)将成分调整到片状珠光体可锻铸铁。减少碳硅含量,提高含锰量,必要时加入锡、
铝、
钒等合金元素。由白口铸铁直接退火。
(1)随炉加热至910℃,经8~12h缓慢升温至950℃,强制冷却(鼓风或喷雾),冷却速度应大于30℃/min。可得细片状珠光体+团絮状石墨。如图《珠光体可锻铸铁退火曲线》所示:
(3)先按铁素体可锻铸铁退火工艺进行石墨化退火后,再加热至820~850℃进行正火处理。可得珠光体+碎块状铁素体混合基体+
团絮状石墨。
珠光体可锻铸铁按珠光体中渗碳体形态的不同,可分为片状珠光体和粒状珠光体两种。珠光体可锻铸铁的退火工艺多种多样,生产厂家在实际生产时,应根据生产批量、铸件特征、热处理目的和厂里实际条件等因素,综合考虑,选择或制定合理的生产工艺。表3中列举了多种珠光体可锻铸铁的退火工艺。由于珠光体转变需较快的冷却速度,故而在冷却过程中会产生很大的内应力。为消除内应力,最好以回火作为终处理。
无论是空冷后再670---700℃回火,还是油淬后再高温回火,得到的粒状珠光体或细粒状回火索氏体可锻铸铁,都具有较好的综合力学性能和
切削加工性能。对于淬火后的铸件,采用不同的回火温度,可得到从
回火马氏体到
回火索氏体之间的各种基体。因此,可在宽广的范围内改变可锻铸铁的力学性能和耐磨性。