Existem vários métodos de tratamento térmico comumente usados para ferro dúctil.
Na estrutura do ferro dúctil, o grafite é esférico e seu efeito enfraquecedor e prejudicial na matriz é mais fraco do que o do grafite em flocos. O desempenho do ferro dúctil depende principalmente da estrutura da matriz, e a influência do grafite é secundária. Melhorar a estrutura da matriz do ferro dúctil através de vários tratamentos térmicos pode melhorar suas propriedades mecânicas em vários graus. Devido à influência da composição química, taxa de resfriamento, agente esferoidizante e outros fatores, uma estrutura mista de ferrita + perlita + cementita + grafite aparece frequentemente na estrutura fundida, especialmente na parede fina da peça fundida. O objetivo do tratamento térmico é obter a estrutura necessária e, assim, melhorar as propriedades mecânicas.
Os métodos de tratamento térmico comumente usados para ferro dúctil são os seguintes.
(1) Temperatura de aquecimento de recozimento de grafitização de baixa temperatura 720 ~ 760 ℃. É resfriado no forno abaixo de 500°C e depois resfriado a ar. Decompor a cementita eutetóide para obter ferro dúctil com matriz de ferrita para melhorar a tenacidade.
(2) Recozimento de grafitização de alta temperatura a 880 ~ 930 ℃, depois transferido para 720 ~ 760 ℃ para preservação de calor e, em seguida, resfriado com o forno abaixo de 500 ℃ e resfriado a ar fora do forno. Elimine a estrutura branca e obtenha ferro dúctil com matriz de ferrita, que melhora a plasticidade, reduz a dureza e aumenta a tenacidade.
(3) Austenitização completa e normalização em 880 ~ 930 ℃, método de resfriamento: resfriamento por névoa, resfriamento a ar ou resfriamento a ar. Para reduzir o estresse, adicione processo de têmpera: 500 ~ 600 ℃ para obter perlita + uma pequena quantidade de ferrita + grafite de formato esférico, que aumenta a resistência, dureza e resistência ao desgaste.
(4) Austenitização incompleta, normalização e aquecimento a 820 ~ 860 ℃, método de resfriamento: resfriamento por névoa, resfriamento a ar ou resfriamento a ar. Para reduzir o estresse, adicione o processo de têmpera: 500 ~ 600 ℃ para obter perlita + uma pequena quantidade de ferro disperso. A estrutura do corpo atinge melhores propriedades mecânicas abrangentes.
(5) Tratamento de têmpera e revenido: aquecimento a 840 ~ 880 ° C, método de resfriamento: resfriamento de óleo ou água, temperatura de têmpera após têmpera: 550 ~ 600 ° C, para obter estrutura de sorbite temperada e melhorar propriedades mecânicas abrangentes.
(6) Têmpera isotérmica: Aquecimento a 840 ~ 880 ℃ e têmpera em banho de sal a 250 ~ 350 ℃ para obter propriedades mecânicas abrangentes, especialmente para melhorar a resistência, tenacidade e resistência ao desgaste.
Durante o tratamento térmico e aquecimento, a temperatura da peça fundida que entra no forno é geralmente inferior a 350°C. A velocidade de aquecimento depende do tamanho e da complexidade da peça fundida e é selecionada entre 30~120°C/h. A temperatura de entrada do forno para peças grandes e complexas deve ser mais baixa e a taxa de aquecimento deve ser mais lenta. A temperatura de aquecimento depende da estrutura da matriz e da composição química. O tempo de espera depende da espessura da parede da peça fundida.
Além disso, as peças fundidas de ferro dúctil também podem ser temperadas em superfície usando alta frequência, média frequência, chama e outros métodos para obter alta dureza, resistência ao desgaste e resistência à fadiga. Também pode ser tratado com nitretação suave para melhorar a resistência ao desgaste das peças fundidas.
1. Tratamento de têmpera e revenido de ferro dúctil
As peças fundidas dúcteis requerem maior dureza como rolamentos, e as peças de ferro fundido são frequentemente temperadas e revenidas a baixas temperaturas. O processo é: aquecer a peça fundida a uma temperatura de 860-900°C, isolá-la para permitir que toda a matriz original se austenitize, depois resfriá-la em óleo ou sal fundido para obter a têmpera e, em seguida, aquecê-la e mantê-la em 250-350 °C para revenido, e a matriz original é convertida em martensita de fogo e mantém a estrutura de austenita, a forma esférica original de grafite permanece inalterada. As peças fundidas tratadas possuem alta dureza e certa tenacidade, retêm as propriedades de lubrificação do grafite e melhoram a resistência ao desgaste.
Fundições de ferro dúctil, como peças de eixo, como virabrequins e bielas de motores a diesel, exigem propriedades mecânicas abrangentes com alta resistência e boa tenacidade. As peças de ferro fundido devem ser temperadas e revenidas. O processo é: o ferro fundido é aquecido a uma temperatura de 860-900°C e isolado para austenitizar a matriz, depois resfriado em óleo ou sal fundido para obter têmpera e depois revenido a uma alta temperatura de 500-600°C para obter uma estrutura troostítica temperada. (Geralmente ainda há uma pequena quantidade de ferrita maciça pura), e a forma da grafite esférica original permanece inalterada. Após o tratamento, a resistência e a tenacidade combinam bem e são adequadas às condições de trabalho das peças do eixo.
2. Recozimento de ferro dúctil para melhorar a tenacidade
Durante o processo de fundição do ferro dúctil, o ferro fundido cinzento comum apresenta grande tendência ao branqueamento e grande tensão interna. É difícil obter uma matriz pura de ferrita ou perlita para peças de ferro fundido. A fim de melhorar a ductilidade ou tenacidade das peças de ferro fundido, o ferro fundido é frequentemente reaquecido a 900-950°C e mantido aquecido por tempo suficiente para realizar o recozimento em alta temperatura e, em seguida, resfriado a 600°C e resfriado da fornalha. Durante o processo, a cementita na matriz se decompõe em grafite e a grafite é precipitada da austenita. Essas grafites se reúnem em torno da grafite esférica original e a matriz é completamente convertida em ferrita.
Se a estrutura fundida for composta por matriz (ferrita + perlita) e grafite esférica, para melhorar a tenacidade, a cementita na perlita só precisa ser decomposta e convertida em ferrita e grafite esférica. Para isso, a peça de ferro fundido deve ser reaquecida. Depois de ser isolado para cima e para baixo na temperatura eutetóide de 700-760°C, o forno é resfriado a 600°C e depois resfriado para fora do forno.
3. Normalização para melhorar a resistência do ferro dúctil
O objetivo da normalização do ferro dúctil é converter a estrutura da matriz em uma estrutura perlita fina. O processo consiste em reaquecer a peça fundida de ferro dúctil com uma matriz de ferrita e perlita a uma temperatura de 850-900°C. A ferrita e a perlita originais são convertidas em austenita, e alguma grafite esférica é dissolvida na austenita. Após a preservação do calor, a austenita resfriada a ar se transforma em perlita fina, aumentando assim a resistência da peça fundida dúctil.
Horário da postagem: 08 de maio de 2024
