球化處理是鑄鐵在鑄造時處理合金液體的一種工藝，用來獲得球狀石墨，從而提高鑄鐵的機械效能，這種鑄鐵稱為球墨鑄鐵。
什麼是球化處理?
1．前言
近幾年來,緊韌體行業非標、異型件產品的增多,造成了冷擠壓工藝得到了迅速發展,由於產品規格形狀各異,這勢必給這些零件的軟化處理帶來了更高的要求。例如,常用的冷鐓鋼線材ML8Ae、ML10、ML15或ML20,以SWRCH8A、SWRCH8A、SWRCH10A、SWRCH15A、SWRCH22A等牌號居多,要求進行球化退火,以獲得鐵素體基體上均勻分佈的球狀碳化物組織。球化組織硬度低、塑性好,冷作或冷擠壓時不易產生裂紋。
對於斷面縮減率達70% -- 85%的零件,若中間退火工藝不當,不僅不能充分發揮材料塑性,而且會給冷擠成型帶來諸多困難。
2.退火工藝
①.退火前組織 材料ML10鋼,經金相檢驗,其組織為鐵素體+片層狀珠光體。硬度為66--72HRB,組織中有成分偏析,其帶狀組織≤3級。
②退火工藝試驗
a.等溫退火,900℃×3--5h爐冷,660—650℃等溫4--6h爐冷,晶粒度5--6級,硬度55--58HRB,鐵素體+片狀珠光體,在6000KN油壓機上冷擠成型時,,壓力不穩定,有跳模現象。由於奧氏體化溫度過高,形成的奧氏體成分均勻,減少了珠光體的形核率。因此,獲得的是片層狀珠光體組織,片狀珠光體具有較大的相介面,晶界又是位錯運動的最大障礙,加上片狀珠光體中的亞晶界,構成許多亞晶粒,阻礙了塑性變形時位錯的運動,使位錯滑移受阻,變形抗力上升,塑性下降。
b.普通退火 900℃×3--5h爐冷至500℃出爐,晶粒度5--6級,硬度56--60HRB,雖可以縮短退火時間,但是冷擠壓一次合格率低,報廢率達10%以上,並且冷擠件長短不一,有嚴重擠不足現象,這是因為普通退火時線材隨爐冷卻,各部分冷卻不一致。而過冷奧氏體在連續冷卻中進行,珠光體轉變是在一定範圍內進行的,高溫區形成珠光體較粗,低溫區形成的珠光體較細。這種粗細不等的珠光體將引起力學效能的不均勻,不利於零件的冷擠壓。
c.等溫球化退火 760—770℃保溫3--4h,爐冷至660—680℃等溫4--6h至500℃出爐。由於降低了奧氏體化溫度,滲碳體只部分溶解,碳化物呈小球,點狀分佈在鐵素體基體上,晶粒度5--7級,硬度50--55HRB。根據鐵碳狀態理論,片狀珠光體在保溫過程中,由於其曲率半徑不同,各處的溶解度不同,引起碳的擴散,打破了碳濃度的平衡,結果導致滲碳體的球化,得到有良好冷擠效能的組織,壓力機壓力穩定,冷擠壓尺寸穩定,廢品下降至0.5%以下。
由此可見,對冷形變數在70%--85%以上的低碳鋼中間退火僅僅控制晶粒度和硬度是遠遠不夠的,關鍵在於要控制滲碳體的形態。一般熱處理手冊和文獻資料中較少低碳鋼球化方面的論述,認為球化主要用於共析、過共析鋼,實踐證明,低碳鋼在等溫球化退火方面具有工藝優越性,其塑性良好,冷擠壓冷成型效果明顯。
3.小結
a.當冷擠壓形變數在70%以上後,按傳統普通退火工藝後得到片狀珠光體,這樣的組織變形抗力及加工硬化率都較高,不適宜於冷擠壓冷成型。實踐證明,等溫球化退火不僅兼顧了硬度和晶粒度，還考慮了碳化物的形態，可以充分發揮低碳鋼的塑性，使冷擠壓冷成型一次合格率達99.5%以上。
b.低碳鋼球化的關鍵是控制溫度，加熱溫度一定要控制在Ac1+20--30℃，溫度過高，則退火後便不能得到完全的球狀珠光體，可能為球狀和片狀珠光體的混合物，甚至全部為片狀珠光體。如果加熱溫度過低，則原來組織中的片狀珠光體未能轉變，這些都會影響材料的塑性。
c.低碳鋼等溫球化退火也要儘可能採用保護氣氛保護，防止氧化脫碳，一般可採用甲醇滴注
球化處理是鑄鐵在鑄造時處理合金液體的一種工藝，用來獲得球狀石墨，從而提高鑄鐵的機械效能，這種鑄鐵稱為球墨鑄鐵。
什麼是球化處理?
1．前言
近幾年來,緊韌體行業非標、異型件產品的增多,造成了冷擠壓工藝得到了迅速發展,由於產品規格形狀各異,這勢必給這些零件的軟化處理帶來了更高的要求。例如,常用的冷鐓鋼線材ML8Ae、ML10、ML15或ML20,以SWRCH8A、SWRCH8A、SWRCH10A、SWRCH15A、SWRCH22A等牌號居多,要求進行球化退火,以獲得鐵素體基體上均勻分佈的球狀碳化物組織。球化組織硬度低、塑性好,冷作或冷擠壓時不易產生裂紋。
對於斷面縮減率達70% -- 85%的零件,若中間退火工藝不當,不僅不能充分發揮材料塑性,而且會給冷擠成型帶來諸多困難。
2.退火工藝
①.退火前組織 材料ML10鋼,經金相檢驗,其組織為鐵素體+片層狀珠光體。硬度為66--72HRB,組織中有成分偏析,其帶狀組織≤3級。
②退火工藝試驗
a.等溫退火,900℃×3--5h爐冷,660—650℃等溫4--6h爐冷,晶粒度5--6級,硬度55--58HRB,鐵素體+片狀珠光體,在6000KN油壓機上冷擠成型時,,壓力不穩定,有跳模現象。由於奧氏體化溫度過高,形成的奧氏體成分均勻,減少了珠光體的形核率。因此,獲得的是片層狀珠光體組織,片狀珠光體具有較大的相介面,晶界又是位錯運動的最大障礙,加上片狀珠光體中的亞晶界,構成許多亞晶粒,阻礙了塑性變形時位錯的運動,使位錯滑移受阻,變形抗力上升,塑性下降。
b.普通退火 900℃×3--5h爐冷至500℃出爐,晶粒度5--6級,硬度56--60HRB,雖可以縮短退火時間,但是冷擠壓一次合格率低,報廢率達10%以上,並且冷擠件長短不一,有嚴重擠不足現象,這是因為普通退火時線材隨爐冷卻,各部分冷卻不一致。而過冷奧氏體在連續冷卻中進行,珠光體轉變是在一定範圍內進行的,高溫區形成珠光體較粗,低溫區形成的珠光體較細。這種粗細不等的珠光體將引起力學效能的不均勻,不利於零件的冷擠壓。
c.等溫球化退火 760—770℃保溫3--4h,爐冷至660—680℃等溫4--6h至500℃出爐。由於降低了奧氏體化溫度,滲碳體只部分溶解,碳化物呈小球,點狀分佈在鐵素體基體上,晶粒度5--7級,硬度50--55HRB。根據鐵碳狀態理論,片狀珠光體在保溫過程中,由於其曲率半徑不同,各處的溶解度不同,引起碳的擴散,打破了碳濃度的平衡,結果導致滲碳體的球化,得到有良好冷擠效能的組織,壓力機壓力穩定,冷擠壓尺寸穩定,廢品下降至0.5%以下。
由此可見,對冷形變數在70%--85%以上的低碳鋼中間退火僅僅控制晶粒度和硬度是遠遠不夠的,關鍵在於要控制滲碳體的形態。一般熱處理手冊和文獻資料中較少低碳鋼球化方面的論述,認為球化主要用於共析、過共析鋼,實踐證明,低碳鋼在等溫球化退火方面具有工藝優越性,其塑性良好,冷擠壓冷成型效果明顯。
3.小結
a.當冷擠壓形變數在70%以上後,按傳統普通退火工藝後得到片狀珠光體,這樣的組織變形抗力及加工硬化率都較高,不適宜於冷擠壓冷成型。實踐證明,等溫球化退火不僅兼顧了硬度和晶粒度，還考慮了碳化物的形態，可以充分發揮低碳鋼的塑性，使冷擠壓冷成型一次合格率達99.5%以上。
b.低碳鋼球化的關鍵是控制溫度，加熱溫度一定要控制在Ac1+20--30℃，溫度過高，則退火後便不能得到完全的球狀珠光體，可能為球狀和片狀珠光體的混合物，甚至全部為片狀珠光體。如果加熱溫度過低，則原來組織中的片狀珠光體未能轉變，這些都會影響材料的塑性。
c.低碳鋼等溫球化退火也要儘可能採用保護氣氛保護，防止氧化脫碳，一般可採用甲醇滴注