| 加工定制：是 | 類型：鑄鐵平板 | 品牌：利源 |
| 型號：2000*3000 | 精度：1級--3級 | 材質：HT200--HT300 |
| 工作麵硬度：HB170--HB240 |
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鑄鐵平臺（鑄鐵平板）的種類 鑄鐵測量平板 鑄鐵測量平臺 花崗石測量平板 花崗石測量平臺 花崗巖測量平板 花崗巖測量平臺 劃線平臺 檢測平板 檢測平臺 鉚焊平臺 鉗工平板 鉗工平臺 研磨平板 研磨平臺 檢驗平臺 鉚工平板 鉚工平臺 鑄鐵平臺中鑄鐵的熱處理： 本章簡要介紹上述熱處理工藝的理論基礎和工藝特點。 第一節 去應力退火熱處理 去應力退火就是將鑄件在一定的溫度下保溫，然後緩慢冷卻，以消除鑄件中的鑄造殘留應力。對於灰口鑄鐵，去應力退火可以穩定鑄件幾何尺寸，減小切削加工後的變形。對於白口鑄鐵，去應力退火可以避免鑄件在存放、運輸和使用過程中受到振動或環境發生變化時產生變形甚至自行開裂。 一、鑄造殘留應力的產生 鑄件在凝固和以後的冷卻過程中要發生體積收縮或膨脹，這種體積變化往往受到外界和鑄件各部分之間的約束而不能自由地進行，於是便產生瞭鑄造應力。如果產生應力的原因消除後，鑄造應力隨之消除，這種應力叫做臨時鑄造應力。如果產生應力的原因消除後鑄造應力仍然存在，這種應力叫做鑄造殘留應力。 鑄件在凝固和隨後的冷卻過程中，由於壁厚不同，冷卻條件不同，其各部分的溫度和相變程度都會有所不同，因而造成鑄件各部分體積變化量不同。如果此時鑄造合金已經處於彈性狀態，鑄件各部分之間便會產生相互制約。鑄造殘留應力往往是這種由於溫度不同和相變程度不同而產生的應力。 二、去應力退火的理論基礎 研究表明，鑄造殘留應力與鑄件冷卻過程中各部分的溫差及鑄造合金的彈性模量成正比。過去很長的時期裡，人們認為鑄造合金在冷卻過程中存在著彈塑性轉變溫度，並認為鑄鐵的彈塑性轉變溫度為400℃左右。基於這種認識，去應力退火的加熱溫度應是400℃。但是，實踐證明這個加熱溫度並不理想。近期的研究表明，合金材料不存在彈塑性轉變溫度，即使處於固液共存狀態的合金仍具有彈性。 在a點前灰鑄鐵細桿已凝固完畢，粗桿處於共晶轉變期，粗桿石墨化所產生的膨脹受到細桿的阻礙，產生壓應力，到達a點時，粗桿的共晶轉變結束，應力達到極大值。 從a點開始，粗桿冷卻速度超過細桿，二者溫差逐漸減小，應力隨之減小，到達b點時應力降為零。此後由於粗桿的線收縮仍然大於細桿，加上細桿進入共析轉變後石墨析出引起的膨脹，粗桿中的應力轉變為拉應力。 到達c點時粗桿共析轉變開始，細桿共析轉變結束，兩桿溫差再次增大，粗桿受到的拉應力減小。 到達d點時，粗桿受到的拉應力降為零，粗桿所受到的應力又開始轉變為壓應力。 從e點開始，粗桿的冷卻速度再次大於細桿，兩桿的溫差再次減小，粗桿受到的壓應力開始減小。 到達f點時，應力再度為零。此時兩桿仍然存在溫差，粗桿的收縮速度仍然大於細桿，在隨後的冷卻過程中，粗桿所受到的拉應力繼續增大。 從上述分析可以看出，灰鑄鐵在冷卻過程中有三次完全卸載（即應力等於零）狀態。如果在其最後一次完全卸載（即f點）時，對鑄件保溫，消除兩桿的溫差，然後使其緩慢冷卻，就會使兩桿間的應力降到最小。對灰鑄鐵冷卻過程中的應力測定表明，灰鑄鐵最後一次完全卸載溫度在550～600℃。這與實際生產中灰鑄鐵的退火溫度相近。 三、去應力退火工藝 為瞭提高去應力退火的實際效果，加熱溫度最好能達到鑄件最後一次完全卸載溫度。在低於最後一次完全卸載溫度時，加熱溫度越高，應力消除越充分。但是，加熱溫度過高，會引起鑄件組織發生變化，從而影響鑄件的性能。對於灰鑄鐵件，加熱溫度過高，會使共析滲碳體石墨化，使鑄件強度和硬度降低。對於白口鑄鐵件，加熱溫度過高，也會使共析滲碳體分解，使鑄件的硬度和耐磨性大幅度降低。 普通灰鑄鐵去應力退火的加熱溫度為550℃。 當鑄鐵中含有穩定基體組織的合金元素時，可適當提高去應力退火溫度。低合金灰口鑄鐵為600℃，高合金灰口鑄鐵可提高到650℃。加熱速度一般為60～100℃/h.保溫時間可按以下經驗公式計算： H＝鑄件厚度/25＋H"，式中鑄件厚度的單位是毫米，保溫時間的單位是小時，H"在2～8范圍裡選擇。形狀復雜和要求充分消除應力的鑄件應取較大的H"值。隨爐冷卻速度應控制在30℃/h以下，一般鑄件冷至150～200℃出爐，形狀復雜的鑄件冷至100℃出爐。表1為一些灰鑄鐵件的去應力退火規范，供參考。 第二節 石墨化退火熱處理 石墨化退火的目的是使鑄鐵中滲碳體分解為石墨和鐵素體。這種熱處理工藝是可鍛鑄鐵件生產的必要環節。在灰鑄鐵生產中，為降低鑄件硬度，便於切削加工，有時也采用這種工藝方法。在球墨鑄鐵生產中常用這種處理方法獲得高韌性鐵素體球墨鑄鐵。 一、石墨化退火的理論基礎 根據相穩定的自由能計算，鑄鐵中滲碳體是介穩定相，石墨是穩定相，滲碳體在低溫時的穩定性低於高溫。因此從熱力學的角度看，滲碳體在任一溫度下都可以分解為石墨和鐵碳固溶體，而且在低溫下，滲碳體分解更容易。 但是，石墨化過程能否進行，還取決於石墨的形核及碳的擴散能力等動力學因素。對於固態相變，原子的擴散對相變能否進行起重要作用。由於溫度較高時，原子的擴散比較容易，因此實際上滲碳體在高溫時分解比較容易。尤其是自由滲碳體和共晶滲碳體分解時，由於要求原子做遠距離擴散，隻有在溫度較高時才有可能進行。 1.石墨的形核 對於可鍛鑄鐵，滲碳體的分解首先要求形成石墨核心。 在固相基體中，石墨形核既要克服新相形成所引起的界麵能的增加，同時又要克服石墨形核時體積膨脹所受到的外界阻礙，因此其形核比在液態時要困難得多。由於在滲碳體與其周圍固溶體的界麵上存在有大量的空位等晶體缺陷，石墨晶核首先在這裡形成。 在滲碳體內，盡管也可能存在有晶體缺陷，但是由於石墨形核會引起較大的體積膨脹，而滲碳體硬度高，體積容讓性差，必然會對此產生巨大的阻力，從而阻礙石墨核心在其內部形成。 在實際生產中，鑄鐵內往往存在有各種氧化物、硫化物等夾雜物。其中一些夾雜物與石墨有良好的晶格對應關系，可以作為石墨形核的基底，減小瞭由於石墨形核所造成的界麵能的增加。因此在實際條件下，石墨形核要比理想狀態容易些。 對於灰鑄鐵和球墨鑄鐵，石墨化過程不需要石墨重新形核。 2.高溫石墨化過程 高溫石墨化的主要目的是使自由滲碳體和共晶滲碳體分解。如果把含有滲碳體的鑄鐵加熱到奧氏體溫度區域，石墨的形核則發生在奧氏體與滲碳體的界麵上。石墨形核後，隨著滲碳體的分解，借助於碳原子向石墨核心的擴散不斷長大，最終完成石墨化過程。 需要指出的是，對於可鍛鑄鐵而言，其鑄態組織是按亞穩定系凝固而成，其中奧氏體相對於穩定系奧氏體呈碳過飽和狀態，石墨化後，奧氏體中碳濃度也要發生變化。石墨化完成後，鑄鐵的平衡組織為奧氏體加石墨。如果此時將鑄鐵緩慢冷卻，奧氏體將發生共析轉變，其轉變產物是鐵素體和二次石墨，鑄鐵的最終平衡組織為鐵素體加石墨。 3.低溫石墨化過程 低溫石墨化是指在A1溫度（720～750℃）以下保溫的石墨化過程。可分為兩種情況：一種是鑄鐵經過高溫奧氏體化後再進行低溫石墨化處理；另一種是鑄鐵不經過高溫奧氏體化，而僅加熱到A1溫度以下進行低溫石墨化。 前者的目的是使奧氏體在共析轉變時按穩定系轉變為鐵素體和石墨。後者不形成奧氏體，共析滲碳體直接分解為鐵素體加石墨。 如前所述，從熱力學條件看，在低溫下石墨化是可能的。此時關鍵的問題是碳原子的擴散。在低溫下，碳原子本身的擴散能力很低，加之鐵素體溶解碳的能力很小，碳原子的擴散比較困難，主要通過晶粒邊界和晶體內部缺陷進行。因此，要提高低溫石墨化的速度，關鍵是減小碳原子的擴散距離。細化鑄態組織，增加晶界，增加石墨核心是減小碳原子擴散距離的有效措施。 二、石墨化退火工藝 1.鐵素體（黑心）可鍛鑄鐵的石墨化退火工藝 圖2所示，黑心可鍛鑄鐵的石墨化有五個階段：（1） 升溫；（2） 第一階段石墨化；（3） 中間階段冷卻；（4） 第二階段石墨化；（5） 出爐冷卻。 在a點前灰鑄鐵細桿已凝固完畢，粗桿處於共晶轉變期，粗桿石墨化所產生的膨脹受到細桿的阻礙，產生壓應力，到達a點時，粗桿的共晶轉變結束，應力達到極大值。 從a點開始，粗桿冷卻速度超過細桿，二者溫差逐漸減小，應力隨之減小，到達b點時應力降為零。此後由於粗桿的線收縮仍然大於細桿，加上細桿進入共析轉變後石墨析出引起的膨脹，粗桿中的應力轉變為拉應力。 到達c點時粗桿共析轉變開始，細桿共析轉變結束，兩桿溫差再次增大，粗桿受到的拉應力減小。 到達d點時，粗桿受到的拉應力降為零，粗桿所受到的應力又開始轉變為壓應力。 從e點開始，粗桿的冷卻速度再次大於細桿，兩桿的溫差再次減小，粗桿受到的壓應力開始減小。 到達f點時，應力再度為零。此時兩桿仍然存在溫差，粗桿的收縮速度仍然大於細桿，在隨後的冷卻過程中，粗桿所受到的拉應力繼續增大。 從上述分析可以看出，灰鑄鐵在冷卻過程中有三次完全卸載（即應力等於零）狀態。如果在其最後一次完全卸載（即f點）時，對鑄件保溫，消除兩桿的溫差，然後使其緩慢冷卻，就會使兩桿間的應力降到最小。對灰鑄鐵冷卻過程中的應力測定表明，灰鑄鐵最後一次完全卸載溫度在550～600℃。這與實際生產中灰鑄鐵的退火溫度相近。 三、去應力退火工藝 為瞭提高去應力退火的實際效果，加熱溫度最好能達到鑄件最後一次完全卸載溫度。在低於最後一次完全卸載溫度時，加熱溫度越高，應力消除越充分。但是，加熱溫度過高，會引起鑄件組織發生變化，從而影響鑄件的性能。對於灰鑄鐵件，加熱溫度過高，會使共析滲碳體石墨化，使鑄件強度和硬度降低。對於白口鑄鐵件，加熱溫度過高，也會使共析滲碳體分解，使鑄件的硬度和耐磨性大幅度降低。 普通灰鑄鐵去應力退火的加熱溫度為550℃。 當鑄鐵中含有穩定基體組織的合金元素時，可適當提高去應力退火溫度。低合金灰口鑄鐵為600℃，高合金灰口鑄鐵可提高到650℃。加熱速度一般為60～100℃/h.保溫時間可按以下經驗公式計算： H＝鑄件厚度/25＋H"，式中鑄件厚度的單位是毫米，保溫時間的單位是小時，H"在2～8范圍裡選擇。形狀復雜和要求充分消除應力的鑄件應取較大的H"值。隨爐冷卻速度應控制在30℃/h以下，一般鑄件冷至150～200℃出爐，形狀復雜的鑄件冷至100℃出爐。 第二節 石墨化退火熱處理 石墨化退火的目的是使鑄鐵中滲碳體分解為石墨和鐵素體。這種熱處理工藝是可鍛鑄鐵件生產的必要環節。在灰鑄鐵生產中，為降低鑄件硬度，便於切削加工，有時也采用這種工藝方法。在球墨鑄鐵生產中常用這種處理方法獲得高韌性鐵素體球墨鑄鐵。 一、石墨化退火的理論基礎 根據相穩定的自由能計算，鑄鐵中滲碳體是介穩定相，石墨是穩定相，滲碳體在低溫時的穩定性低於高溫。因此從熱力學的角度看，滲碳體在任一溫度下都可以分解為石墨和鐵碳固溶體，而且在低溫下，滲碳體分解更容易。 但是，石墨化過程能否進行，還取決於石墨的形核及碳的擴散能力等動力學因素。對於固態相變，原子的擴散對相變能否進行起重要作用。由於溫度較高時，原子的擴散比較容易，因此實際上滲碳體在高溫時分解比較容易。尤其是自由滲碳體和共晶滲碳體分解時，由於要求原子做遠距離擴散，隻有在溫度較高時才有可能進行。 1.石墨的形核 對於可鍛鑄鐵，滲碳體的分解首先要求形成石墨核心。 在固相基體中，石墨形核既要克服新相形成所引起的界麵能的增加，同時又要克服石墨形核時體積膨脹所受到的外界阻礙，因此其形核比在液態時要困難得多。由於在滲碳體與其周圍固溶體的界麵上存在有大量的空位等晶體缺陷，石墨晶核首先在這裡形成。 在滲碳體內，盡管也可能存在有晶體缺陷，但是由於石墨形核會引起較大的體積膨脹，而滲碳體硬度高，體積容讓性差，必然會對此產生巨大的阻力，從而阻礙石墨核心在其內部形成。 在實際生產中，鑄鐵內往往存在有各種氧化物、硫化物等夾雜物。其中一些夾雜物與石墨有良好的晶格對應關系，可以作為石墨形核的基底，減小瞭由於石墨形核所造成的界麵能的增加。因此在實際條件下，石墨形核要比理想狀態容易些。 對於灰鑄鐵和球墨鑄鐵，石墨化過程不需要石墨重新形核。 2.高溫石墨化過程 高溫石墨化的主要目的是使自由滲碳體和共晶滲碳體分解。如果把含有滲碳體的鑄鐵加熱到奧氏體溫度區域，石墨的形核則發生在奧氏體與滲碳體的界麵上。石墨形核後，隨著滲碳體的分解，借助於碳原子向石墨核心的擴散不斷長大，最終完成石墨化過程。 需要指出的是，對於可鍛鑄鐵而言，其鑄態組織是按亞穩定系凝固而成，其中奧氏體相對於穩定系奧氏體呈碳過飽和狀態，石墨化後，奧氏體中碳濃度也要發生變化。石墨化完成後，鑄鐵的平衡組織為奧氏體加石墨。如果此時將鑄鐵緩慢冷卻，奧氏體將發生共析轉變，其轉變產物是鐵素體和二次石墨，鑄鐵的最終平衡組織為鐵素體加石墨。 3.低溫石墨化過程 低溫石墨化是指在A1溫度（720～750℃）以下保溫的石墨化過程。可分為兩種情況：一種是鑄鐵經過高溫奧氏體化後再進行低溫石墨化處理；另一種是鑄鐵不經過高溫奧氏體化，而僅加熱到A1溫度以下進行低溫石墨化。 前者的目的是使奧氏體在共析轉變時按穩定系轉變為鐵素體和石墨。後者不形成奧氏體，共析滲碳體直接分解為鐵素體加石墨。 如前所述，從熱力學條件看，在低溫下石墨化是可能的。此時關鍵的問題是碳原子的擴散。在低溫下，碳原子本身的擴散能力很低，加之鐵素體溶解碳的能力很小，碳原子的擴散比較困難，主要通過晶粒邊界和晶體內部缺陷進行。因此，要提高低溫石墨化的速度，關鍵是減小碳原子的擴散距離。細化鑄態組織，增加晶界，增加石墨核心是減小碳原子擴散距離的有效措施。 二、石墨化退火工藝 1.鐵素體（黑心）可鍛鑄鐵的石墨化退火工藝 圖2所示，黑心可鍛鑄鐵的石墨化有五個階段：（1） 升溫；（2） 第一階段石墨化；（3） 中間階段冷卻；（4） 第二階段石墨化；（5） 出爐冷卻。
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