低铬铸铁锻件的热处理工艺优化需围绕淬火、回火等核心环节展开,通过准确控制工艺参数提升耐磨性。低铬铸铁含铬量较低,共晶碳化物为连续网状结构,韧性不足,需通过热处理改善组织以提高耐磨性。
淬火工艺是关键,需将锻件加热至奥氏体化温度(如960-980℃)并保温足够时间(根据厚度2-5小时),使碳和铬以二次碳化物形式析出,降低奥氏体含碳量,提高马氏体转变温度(Ms点),从而优化硬化性能。对于厚件,需控制加热速度(如100-150℃/h)以避免开裂,并采用风冷或空冷实现硬化,硬度可达HRC52-55。若添加钼、铜等元素提高淬透性,空冷即可满足要求。
回火处理需紧跟淬火,以消除淬火应力、提升韧性。通常在250℃回火1-4小时,可显著降低脆性,同时保持高硬度。等温淬火是另一种优化方案,适用于小而薄件:将锻件加热至900-920℃保温后,淬入250-300℃盐浴等温90-150分钟,获得渗碳体型共晶碳化物+贝氏体+少量屈氏体的组织,硬度达HRC55-58,抗磨和抗断裂能力显著提升。
工艺优化需结合材料成分与锻件尺寸。例如,含碳量应控制在2.2%-2.5%,碳化物体积分数过高易导致淬火开裂,需通过变质处理减少连续分布的碳化物。对于厚锻件,可采用阶梯升温、预冷入油、延长油冷时间等措施提高淬透性,同时避免组织应力过大引发开裂。