耐磨性高錳鋼鑄件三種熱處理方法

 首先來說下耐磨高錳鋼鑄件的固溶熱處理。高錳鋼鑄件固溶熱處理的主要目的，是消除鑄態(tài)組織中晶內(nèi)和晶界上的碳化物，得到單相奧氏體組織，提高高錳鋼的強(qiáng)度和韌度，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。要消除其鑄態(tài)組織的碳化物，須將鋼加熱至1040℃以上，并保溫適當(dāng)時(shí)間，使其碳化物完全固溶于單相奧氏體中，隨后快速冷卻得到奧氏體固溶體組織。這種固溶熱處理又稱為水韌處理。

水韌處理耐磨高錳鋼的鑄態(tài)組織中有大量析出的碳化物，因而其韌度較低，使用中易斷裂。

（1）水韌處理的溫度：水韌溫度取決于高錳鋼成分，通常為1050~1100℃含碳量高或者合金含量高的高錳鋼應(yīng)取水韌溫度的上限，如ZGMnl3鋼和GXl20Mnl7鋼。但過高的水韌溫度會(huì)導(dǎo)致鑄件表面嚴(yán)重脫碳，并促使高錳鋼的晶粒迅速長(zhǎng)大，影響高錳鋼的使用性能。

（2）加熱速率：高錳鋼比一般碳鋼的導(dǎo)熱性差，高錳鋼鑄件在加熱時(shí)應(yīng)力較大而易開裂，因此其加熱速率應(yīng)根據(jù)鑄件的壁厚和形狀而定。一般薄壁簡(jiǎn)單鑄件可采用較快速率加熱；厚壁鑄件則宜緩慢加熱。為減少鑄件在加熱過程中變形或開裂，生產(chǎn)上常采用預(yù)先在650℃左右保溫，使厚壁鑄件內(nèi)外溫差減小，爐內(nèi)溫度均勻，之后再快速升到水韌溫度的處理工藝。

（3）保溫時(shí)間：保溫時(shí)間主要取決于鑄件壁厚，以確保鑄態(tài)組織中的碳化物完全溶解和奧氏體的均勻化。通常保溫時(shí)間可按鑄件壁厚25mm保溫lh計(jì)算。

（4）冷卻：冷卻過程對(duì)鑄件的性能指標(biāo)及組織狀態(tài)有很大的影響。

水韌處理時(shí)鑄件入水前的溫度在950℃必上，以免碳化物重新析出。為此，鑄件從出爐到A水時(shí)間不應(yīng)超過30s；水溫保持在30度以下。淬火后最高水溫不超過60度。水溫較高時(shí)高錳鋼的力學(xué)性能顯著下降。水韌處理時(shí)水量須達(dá)到鑄件和吊欄重量的8倍以上，若用非循環(huán)水需定期增加水量。暑好使用水質(zhì)干凈的循環(huán)水或采用壓縮空氣攪動(dòng)池水。用吊籃吊淬時(shí)，可采用擺動(dòng)吊籃的方式加速鑄件的冷卻。

高錳鋼水韌處理多用臺(tái)車式熱處理爐。鑄件人水常用自動(dòng)傾翻或吊籃吊淬方式。前者對(duì)大件及形狀復(fù)雜的薄壁件易引起變形，淬火后鑄件從水池中取出也較為困難；后者淬火后取出鑄件方便，但吊籃消耗大。

耐磨高錳鋼鑄件的鑄態(tài)余熱熱處理。為縮短熱處理周期，可利用鑄態(tài)余熱進(jìn)行高錳鋼水韌處理。其工藝為：鑄件于1100~1180℃時(shí)自鑄型中取出，經(jīng)除芯清砂后，鑄件溫度允許冷卻到900~1000℃，然后裝入加熱到l050—1080℃的爐內(nèi)保溫3~5h后水冷。該處理工藝簡(jiǎn)化了熱處理工藝，但生產(chǎn)操作上有一定難度。

耐磨高錳鋼鑄件的沉淀強(qiáng)化熱處理。耐瞎高錳鋼沉淀強(qiáng)化熱處理的目的，是在加入適量碳化物形成元素（如鉬、鎢、釩、鈦、鈮和鉻）的基礎(chǔ)上，通過熱處理方法在高錳鋼中得到一定數(shù)量和大小的彌散分布的碳化物第二相質(zhì)點(diǎn)，強(qiáng)化奧氏體基體，提高高錳鋼的抗磨性能。這種熱處理方式花費(fèi)較高，工藝也較為復(fù)雜。