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金属热处理990720

金属热处理
HEATTREATMENTOFMETALS
1999年第7期No.71999

高铬可锻铸铁件可锻化退火

李记章李庆涛李自超

MalleablizingforHigh-CrMalleableCastings

LiJizhang，LiQingtao，LiZichao

我厂生产出口玛钢件已十多年了，用冲天炉熔炼，室式煤粉炉退火，退火后的超硬件达12％左右，严重
影响正常生产和工厂的效益。多年实践证明，常规热处理（见图1）后，出现超硬件的主要原因是废钢带入
强碳化物形成元素铬超过规定（应≤0．06％［1］）所致。生产中往往出现较多含0．08％～0.16％Cr的铸
件。为保证生产出合格产品，在热处理工艺上做了试验研究。

图1可锻铸铁件常规热处理工艺

生产中积存高铬成分的抗拉试样化学成分(质量分数)w（％）为：2.40～2.80C，1.30～1.80Si，0.40～
0.60Mn，≤0.12S，≤0.10P，0.08～0.16Cr。除铬外，其他元素均在规定范围。退火使用箱式电炉。采用GB
5679—85和JB2122—77标准检查结果，改变了退火工艺参数（见表1，2）。

表1不同含铬量的铸铁退火工艺参数及结果
抗拉硬度抗拉伸按标
序化学成分
试样退火工艺金相组织强度／长率准检
号质量分数（％）
数／只HBSMPa（％）查
2.90C
1.60Si（920～940）℃石墨形状2级，颗数3级，分布1级
0.41Mn×12h碳化物余量＜2％合
1611035511
0.13S（750～700）℃珠光体余量1级格
0.10P×16h基体组织为铁素体
0.04Cr
（920～940）℃
2.90C石墨形状3级，颗数3级、分布1级不
×16h
61.63Si碳化物余量15％，珠光体余量2级1722311合
（750～700）℃
0.42Mn基体组织为铁素体＋少量粒状珠光体格
×18h
2
（920～940）℃
0.13S石墨形状3级，颗数3级，分布1级
×19h合
40.09P碳化物余量＜2％，珠光体余量2级1073448.2
（750～700）℃格
0.16Cr基体组织为铁素体
×18h
表2不同含铬和含硅量铸件退火工艺参数及结果
抗拉硬度抗拉伸按标
序
试样化学成分（％）退火工艺金相组织强度／长率准检
号
数／只HBSMPa(％)查

万方数据
file:///E|/qk/jsrcl/jsrc99/jsrc9907/990720.htm（第1／3页）2010-3-231:36:27
金属热处理990720

2.90C
1.60Si石墨形状2级，颗数3级，分布1级
0.41Mn（920～940）℃×12h碳化物余量＜2％合
1611035511
0.13S（750～700）℃×16h珠光体余量2级，基体组织为铁素格
0.10P体
0.04Cr
2.88C
1.57Si石墨形状2级，颗数3级，分布1级
0.38Mn（920～940）℃×16h碳化物余量≤2％合
351213637.2
0.10S（750～700）℃×18h珠光体余量1级，基体组织为铁素格
0.08P体
0.10Cr
石墨形状2级，颗数3级、分布1
不
2.88C（920～940）℃×16h级，碳化物余量10％～12％，珠光
41492753.8合
1.36Si（750～700）℃×18h体余量3级，基体组织为铁素体＋
格
粒状珠光体
0.32Mn石墨形状2级，颗数3级，分布1
4（920～940）℃×18.5h合
40.12S级，碳化物余量＜2％，珠光体余1133448.1
（750～700）℃×18h格
0.09P量2级，基体组织：铁素体
石墨形状2级，颗数3级，分布1
（950～970）℃×16h合
30.10Cr级，碳化物余量＜2％，珠光体余1213217.4
（750～700）℃×18h格
量2级，基体组织为铁素体
［2］
铬是铁素体可锻铸铁的有害元素，其含量应≤0.06％。铬量高时，Fe３C中的铁原子被铬置换，Fe
（Cr）-C间的结合力增强，使渗碳体变得更加稳定，难于分解。同时铬在渗碳体中属反偏析元素。偏析系数
xｃ／xｅ＝1.5（xｃ和xｅ分别表示渗碳体中心和边缘部分的含铬量）。在退火过程中，奥氏体中的铬通过γ

与Fe３C界面向Fe３C扩散到一定量时，渗碳体同样相当稳定。表1为不同含铬量铸铁件退火工艺参数及结
果，从表1中看出，比较抗拉试样1与2，含硅量相近时，每增加0.01％Cr，退火高温阶段保温时间需增加
0.58h。抗拉试样2由于铬含量较高，高温阶段保温16h仍有15％的碳化物，属不合格品。直到把高温保持时间
延长到19h，组织和性能才达到要求。
表2为不同含铬及含硅量的铸件退火工艺参数及结果。在含铬量