一、高铬合金铸件的热处理
1、由于高铬合金铸件、重型阀门铸件其铸态硬度较高,为改善工件的机械加工性能,所有毛坯必须进行必要的软化退火处理。具体工艺如下。
首先将需处理工件在室温下装入热处理炉,然后随炉缓慢升温至400℃左右进行保温1-2h,随后将炉温升至600℃再进行保温1-2h,之后以不超过150℃/h的温升速度,将炉温快速升至950℃后进行2-3h的保温,而后停止加热,待炉温自然降至820℃左右,此后可控制电炉以10-15℃/h的温降速度将炉温降至700-720℃,并在此温度保温4-6h(工件越厚其保温时间应越长)后停炉,高铬合金铸件可视情况随炉冷却或出炉置于静止的空气中冷却至室温。
具体生产中,若所处理高铬合金铸件形状较为简单,也可采用较快速的退火工艺,即在温升至950℃并保温3h后停炉,之后可随炉冷却至400℃左右,然后打开炉门,继续冷却至300℃以下,工件即可出炉空冷。高铬合金铸件退火后可进行机械加工,由于高铬合金铸件在淬火过程中尺寸变化比铸钢和灰铸铁小的多,一般无须矫正尺寸,对于按工艺要求需磨削加工的高铬合金铸件所留磨削量也可很小。
2、淬火
将机械加工后的高铬合金铸件室温装炉,以小于80℃/h的温升速度将炉温升至600℃,之后以不超过150℃/h的温升速度将炉温升至淬火温度950-980℃后进行保温,保温时间为2-4h(视工件厚薄不同保温时间有所差别,越厚保温时间越长),而后将工件快速出炉进行空冷,若遇环境气温较高,淬火时应辅以强风和水雾喷洒,以强化冷却。
3、回火
为降低高铬合金铸件残余应力和脆性,并保持其淬火得到的高硬度和耐磨性,同时也使马氏体得以回火,以及残余奥氏体有所减少,应对淬火后的工件再进行230~260℃的回火处理。具体工艺为:将高铬合金铸件在室温状态下装炉,再升温至230-260℃,保温3-6h,之后出炉空冷。
二、高铬合金铸件常见故障的产生及危害
工业的快速发展及水平的提高对产品的质量要求越来越高,产品如果存在超标缺陷将严重影响产品的质量和使用寿命。高铬合金铸件超声波检测内部缺陷大致可分体积型和平面型两大类,现仅对铸件中的疏松检测作分析。
疏松也叫收缩,苍蝇脚,针眼缺陷是松散的,一般分部在铸件浇口热节处,或补缩通道不畅通处,铸件壁厚突变过度处。当浇注的金属液在凝固过程中,得不到足够的金属液进一步补缩、形成一个相对小而集中的小洞、像针型的海绵团状缺陷。由于存在于高铬合金铸铁件内部所以毛坯状态肉眼是察觉不到的,必须经机械加工后才能发现,疏松内部毛糙、内部氧化为松散、深灰色或氧化光泽,疏松缺陷的存在不仅会影响铸件本体的强度性能,影响密封性,还会造成螺纹暴牙等不利影响。
三、高铬合金铸件在加工过程中的质量管理
1、质量监测管理。质量监测是生产合格制件的保障,拥有一个严格的质量监测体系,才能有效的控制高铬合金铸件在整个生产过程中的质量状态,保证最终合格的高铬合金铸件交付到客户手中,得到客户的信任。
质量监测应贯穿在高铬合金铸件设计到交付使用的整个过程中,由专门的质量监测人员进行管理。质量监测应从源头开始,原材料的采购需要进行成分检测确保质量合格,工艺设计需要组织专家评审,并进行严格的校对,且通过严格的仿真模拟,保证其科学合理性。在生产中的每一道工序,都应有专人进行质量监测,并填写详细的质量跟踪表,确保整个生产过程的正确有序。铸件生产完毕后,需经过严格系统的质量检测,通过专门的检测设备,将那些不合格的高铬合金铸件严格按照废料处理,防止流入客户手中,铸件检测完毕后,需由质检部门签发合格证,保证整批高铬合金铸件的质量。发给客户使用后,进行质量回访,对客户提出的质量问题进行及时的研究,改进改善工艺内容,提高高铬合金铸件质量。质量监测体系就像一道道关口。任何一道关口出现问题,可能都会产生严重的质量问题,影响生产进程,造成经济损失。因此在每一道工序上,都需要我们的质检人员严格遵守工作准则,为我们高质量的铸件把好每一道关口。
2、原材料管理。铸造就是将金属在熔融状态下变形的一个过程,因此铸造就需要大量的金属原材料,那么高质量的原材料,科学有效的原材料管理模式,对铸件的质量会产生积极的影响。高质量的铸件的生产需要高标准的原材料。对于高铬合金铸件而言,原材料是否含有杂质,含有多少杂质,对高铬合金铸件的质量都会产生影响。只有合格的原材料才能生产出符合工艺要求,各项指标达到合格要求的高质量铸件。因此在采购时必须对原材料的质量进行严格的管控。采购时需供货厂家提供详细的质量报告,进厂后对每一批次的原材料进行复检,保证原材料达到生产所需的各项标准。原材料进场后要进行科学有序的管理,设定专门的原材料仓库,由专人进行管理。原材料仓库要良好的环境,防止二次污染。每一批次的原材料的进出都必须有详细的记录,而且与生产任务一一对应,以便以后对原材料的检查。
高铬合金铸件、机床铸件铸造生产总会产生一定的废料,这些废料可以重熔后进行再生产。每一批次的生产废料要进行统一的回收,存放在固定地点,且进行成分分析后,进行详细的登记。如符合下一批次的成分要求,这些废料仍然可以当作原材料进行生产,在保证质量的同时,也符合当下节能减排、可持续发展的国家方针。
泊头市东建铸造有限责任公司(http://www.dongjianzhuzao.com)机械加工:现有高铬合金铸件、消失模铸件、大型球铁铸件、阀门球铁铸件等大件加工设备15台,德国产龙门刨3.4m*10m的一台,龙门铣3.65m*16m的一台,落地铣4m*14m的2台,落地铣3.2m*12m的一台、2m*6m一台。φ10m立车等。
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