灰铸铁与其他铸铁相比,强度低、塑性差、韧性不高。由于灰铸铁的石墨为片状,因此无法采用热处理方法来明显改善和提高强度与韧性,热处理主要是为了消除铸件内应力,改善加工性能,消除白口和麻口,提高硬度和耐磨性。
(1)灰铸铁牌号 常用的灰铸铁牌号有HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350等,应用较多的是HT200和HT250。
(2)灰铸铁的性能 模具常用灰铸铁的性能和应用举例见表11-6。
表11-6 模具常用灰铸铁的性能和应用举例
(3)灰铸铁的热处理工艺规范 灰铸铁的热处理工艺规范与作用见表11-7。
表11-7 灰铸铁的热处理工艺规范与作用
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(4)灰铸铁的表面强化处理及应用 灰铸铁用于玻璃模具以及模具中的配套零件,如冲裁模、落料模、弯曲模及塑料模中的上下模板、模柄、推料板前后架、底部定位板等辅助模具零件。
部分灰铸铁制造的模具,采用表面化学热处理可以提高表面硬度、耐磨性、疲劳强度及抗咬合性能等,并延长模具寿命。
实例 灰铸铁制作电动机风扇罩拉深模的热处理。
1)灰铸铁模具采用的表面强化工艺多为铬铌共渗,铬铌共渗剂成分(质量分数):铬铁粉60%+氧化铝30%+铌粉5%+氯化铵5%。其中,铬铁粉的质量分数不低于60%,碳的质量分数为1%,氧化铝需要经过1000℃焙烧脱水。
2)热处理工艺。模具与铬铌共渗剂装箱后,随炉升温到500℃保温2~3h,再升温至1080℃保温5h,炉冷到950℃保温1h后开箱,油冷到180~200℃后进行220℃×2~3h回火处理,空冷。渗层深度为0.02~0.025mm,基体硬度为50~53HRC,表面硬度为1003~1006HV。
3)模具寿命。用普通灰铸铁制作的拉深模经铬铌共渗后,模具寿命由原来的400~500次提高到2000次以上,其使用性能不低于Cr12钢制模具。
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