球墨鑄鐵熱處理技術(shù)的探究

匡法正

（白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅白銀730900）

球墨鑄鐵熱處理技術(shù)的探究

匡法正

（白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅白銀730900）

球墨鑄鐵是一種通過球化和孕育處理得到的碳以球狀石墨析出，且石墨呈球狀分布的鑄鐵，具有良好的鑄造性、耐磨性、切削加工性。球墨鑄鐵具有優(yōu)良的力學(xué)性能和工藝性能，并能通過熱處理進(jìn)一步提高其力學(xué)性能，因此，可用于制造負(fù)荷較大、受力較復(fù)雜的零件，甚至能代替鋼制造某些重要零件，比如柴油機(jī)曲軸、連桿、齒輪、機(jī)床主軸等，具有廣闊的應(yīng)用前景。由于球墨鑄鐵對(duì)金屬基體的割裂作用小，且基本上消除了應(yīng)力集中。所以，通過熱處理改變了球墨鑄鐵的基體組織，從而提高了其力學(xué)性能。

球墨鑄鐵；力學(xué)性能；熱處理；淬火

近年來，鑄鐵冶金行業(yè)發(fā)展迅速，為社會(huì)作出了突出貢獻(xiàn)，尤其是球墨鑄鐵熱處理技術(shù)，是新形勢(shì)下產(chǎn)生的新鮮事物，是一種新的材料產(chǎn)物，不僅成本低廉、工藝性好，還具備綜合力學(xué)性好、強(qiáng)度大等優(yōu)勢(shì)，是鑄鐵冶金業(yè)的重要組成部分，在未來會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景，將會(huì)成為備受人們矚目的材料?；诖耍芯壳蚰T鐵熱處理工藝是順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)的行為，希望通過研究促進(jìn)球墨鑄鐵熱處理技術(shù)的發(fā)展。

1 球墨鑄鐵熱處理的時(shí)效

在球墨鑄鐵熱處理過程中，時(shí)效是一個(gè)關(guān)鍵因素，注重球墨鑄鐵熱處理技術(shù)的時(shí)效性十分重要，關(guān)系到球墨鑄鐵熱處理的質(zhì)量。在鑄造過程中，鑄鐵件的內(nèi)部與外部冷卻速度不一樣，易形成鑄造內(nèi)應(yīng)力，在不及時(shí)消除的情況下，極易在使用或切削加工過程中使零件開裂，影響球墨鑄鐵件的質(zhì)量。一般情況下，釋放應(yīng)力的關(guān)鍵有2點(diǎn)：①人工時(shí)效。在球墨逐漸形成的過程中，需要將鑄件加熱到550℃左右，并保持一段時(shí)間，一段時(shí)間后從爐中取出鑄件空冷，利用人工方式冷卻鑄件。②自然時(shí)效。自然時(shí)效主要指讓應(yīng)力自然釋放，主要措施是將鑄鐵件存放在室外半年到一年半，使鑄件中包含的應(yīng)力自然釋放，但自然時(shí)效方法操作的等待時(shí)間長，效率低，應(yīng)用性較差。因此，目前，人工時(shí)效效果較好，應(yīng)用性較強(qiáng)，在球墨鑄鐵熱處理過程中發(fā)揮了重要的作用。

2 改善鑄鐵件整體性能的措施

改善球磨鑄鐵件整體性能，需要做到消除白口退火、正火、淬火、球墨鑄鐵退火這幾點(diǎn)，下面進(jìn)行詳細(xì)闡述。

2.1 消除白口退火

在球墨鑄鐵過程中，一旦冷卻速度過快，就會(huì)在球墨鑄件表面出現(xiàn)白口，導(dǎo)致出現(xiàn)鐵鑄件無法切削、加工等問題。為了消除白口退火，需要注意以下幾點(diǎn)：①重新加熱，降低鑄鐵件硬度，加熱到共析溫度，使溫度保持在890℃左右；②在加熱到一定溫度后，保溫2 h，利用此方式退火；③利用滲碳體分解石墨，使鑄件緩慢冷卻，在降至450℃左右時(shí)出爐空冷，需要注意溫度，確保溫度在450℃左右，避免溫度過高，比如溫度為750℃左右時(shí)，共析溫度冷卻速度過慢，會(huì)將滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)槭?，降低鑄件的強(qiáng)度。

2.2 球墨鑄鐵退火

球墨鑄鐵退火是提高鑄鐵件韌性的主要方式，一般情況下，在球墨鑄鐵的鑄造過程中，白口傾向較大，內(nèi)應(yīng)力較大，很難獲得純粹的鐵素體與珠光體，鑄鐵件的強(qiáng)度、韌性較差。為了解決此問題，提高鑄鐵件的韌性與延性，需要將鑄鐵件重新加熱到900～950℃，保溫足夠時(shí)間后進(jìn)行高溫退火，將爐冷到600℃，通過溫度冷卻，可以析出石墨，將基體轉(zhuǎn)化為鐵素體，提高鑄鐵件的韌性；將鐵鑄件重新加熱到740℃左右，最終將溫度冷卻至600℃。

2.3 正火

球墨鑄鐵正火的目的就是實(shí)現(xiàn)基體組織到珠光體組織的轉(zhuǎn)化，將球墨鑄鐵件重新加熱到900℃，使珠光體轉(zhuǎn)化為奧氏體，使石墨溶解于奧氏體，再將奧氏體轉(zhuǎn)化為珠光體，細(xì)化組織，提高鑄件的強(qiáng)度。

2.4 淬火與回火處理

球墨鑄造件是制作軸承的主要原材料，需要較高的硬度，需要將鑄鐵件淬火進(jìn)行低溫回火處理，將鑄件加熱到900℃，使原基體中的奧氏體冷卻后實(shí)現(xiàn)淬火，再經(jīng)過550～600℃加熱保溫回火，經(jīng)過處理，提高鑄件的硬度與韌性，改善鑄件的潤滑性與耐磨性。

2.5 球墨鑄鐵的等溫淬火處理

在球墨鑄鐵溫淬火處理過程中，將球墨鑄鐵件加熱到850℃，隨后再投入到300℃的熔鹽中保溫，提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度。

3 球墨鑄鐵熱處理的性能分析

在球墨鑄鐵性能分析過程中，主要設(shè)置了2個(gè)溫度范圍，分別是900℃與300℃。以下對(duì)900℃正火處理性能與300℃等溫淬火處理性能進(jìn)行分析：①900℃正火處理性能。球墨鑄鐵組織主要為鐵素體+珠光體+球狀石墨，與之前相比，大部分鐵素體轉(zhuǎn)化為珠光體，致使基體中的珠光體數(shù)量大幅度提升，使珠光體的彌散性更加均勻，可以大幅度提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度、耐磨性及硬度。經(jīng)過900℃的正火處理，可以在獲得較高強(qiáng)度的同時(shí)保持較好的塑性，提升球墨鑄鐵質(zhì)量。在正火處理后，球墨鑄鐵件的表面會(huì)出現(xiàn)脫碳層，由于氣體與鋼鐵表層中碳發(fā)揮了重要的作用，會(huì)降低碳含量，減小零件尺寸，增加材料損耗，降低零件表面強(qiáng)度與硬度，縮短零件的使用壽命。在正火處理過程中，注意避免脫碳層的形成，以免出現(xiàn)材料損耗零件尺寸減小等問題；在工件加熱過程中，需要在符合要求的情況下降低加熱溫度，縮短保溫時(shí)間。除此之外，還可以盡可能地縮短加熱總時(shí)間，選擇保護(hù)性氣體加熱；在加熱過程中，鋼的表面需要涂抹涂料，防止脫碳與氧化。②300℃等溫淬火的處理。在900℃正火處理后，需要利用300℃的硝鹽進(jìn)行等溫淬火，將片狀鐵素體與其他沉淀物組成機(jī)械混合物，提高球墨鑄鐵的耐磨性、強(qiáng)韌性與硬度，提高球墨鑄鐵的硬度，降低球墨鑄鐵的塑性。

4 對(duì)球墨鑄鐵組織與力學(xué)性能的影響

球墨鑄鐵熱處理對(duì)球墨鑄鐵組織與力學(xué)性能的影響主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：①對(duì)含碳量和殘余奧氏體的影響。經(jīng)過試驗(yàn)研究顯示，在350℃左右的溫度時(shí)間內(nèi)，試驗(yàn)樣本中檢測出了大量殘余的奧氏體，其中碳含量在1.75%～2.00%，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在熱力學(xué)上不易發(fā)生變化。一般情況下，在外力作用下，奧氏體不會(huì)輕易向馬氏體轉(zhuǎn)變。溫度在330～380℃之間時(shí)，貝氏體溫度不斷上升，奧氏體體積不斷增加，但在達(dá)到最大值時(shí)，碳含量開始極速上升，然后再緩慢下降。②對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響。在球墨鑄鐵熱處理過程中，試樣中的貝氏體的含量與形式會(huì)影響球墨鑄鐵的強(qiáng)度，調(diào)查研究顯示，溫度越高，抗拉強(qiáng)度越小。在溫度很低的情況下，碳原子就不會(huì)擴(kuò)散，且貝氏體也會(huì)以較慢的速度增長，貝氏體是針形狀的，擁有較高的相界面結(jié)合力，會(huì)提升強(qiáng)度值，在溫度較高的情況下，貝氏體自身增長速度較快，形狀也會(huì)發(fā)生變化。貝氏體像羽毛一樣，可提升抗拉強(qiáng)度。③影響伸長率。材料中的奧氏體殘余量與含碳量對(duì)球墨鑄鐵的伸長率有較大的影響。實(shí)驗(yàn)研究顯示，隨著貝氏體溫度的上升，伸長率會(huì)發(fā)生先增大后減小的變化，因此，在奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體后，受到馬氏體的影響，降低了球墨鑄鐵的延伸率。

5 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)球墨鑄鐵的力學(xué)性能、鑄鐵組織進(jìn)行了分析，介紹了球墨鑄鐵熱處理技術(shù)，促進(jìn)了球墨鑄鐵熱處理技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)了鑄鐵冶金業(yè)的發(fā)展。由此可見，我們?cè)谇蚰T鐵熱處理、組織、力學(xué)性能等方面開展研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］田迎新，曾維和，劉金林，等.等溫淬火球墨鑄鐵熱處理工藝研究［J］.熱加工工藝，2016（24）.

［2］劉欣，徐英杰.球墨鑄鐵熱處理工藝的分析與研究［J］.科協(xié)論壇（下半月），2015（08）.

〔編輯：張思楠〕

2.3 加強(qiáng)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全制度建設(shè)

為了切實(shí)提高醫(yī)院的信息安全水平，醫(yī)院必須制訂完善的網(wǎng)絡(luò)安全管理制度。增強(qiáng)醫(yī)務(wù)人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全重要性的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)和隊(duì)伍建設(shè)。同時(shí)，加大對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息安全的教育力度，增強(qiáng)安全防護(hù)意識(shí)。做好網(wǎng)絡(luò)信息的監(jiān)控，對(duì)于給醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)帶埋下安全隱患的人員，給予嚴(yán)厲懲處。完善對(duì)系統(tǒng)管理人員的監(jiān)督機(jī)制，防止內(nèi)部人員出現(xiàn)違法違紀(jì)行為。同時(shí)，切實(shí)做好醫(yī)院信息系統(tǒng)全方位的防護(hù)體系建設(shè)，具體如表1所示。

3 結(jié)論

醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息的安全防護(hù)是一項(xiàng)事關(guān)患者能否及時(shí)接受治療和醫(yī)院能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要工作。本文針對(duì)當(dāng)前存在的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息安全隱患，提出了相應(yīng)的防控措施。在做好系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等方面安全防護(hù)工作的同時(shí)，還需對(duì)系統(tǒng)造成危害的來源進(jìn)行追根溯源，從源頭上遏制危害的發(fā)生。通過以上種種防控措施，可保障醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］王友羲.醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息的安全隱患及預(yù)防對(duì)策分析［J］.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014（09）.

［2］王璽.基于現(xiàn)代醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的安全隱患及預(yù)防對(duì)策分析［J］.醫(yī)學(xué)信息，2013（05）.

作者簡介：嚴(yán)娟（1985—），女，江蘇南京人，本科，工程師，主要從事區(qū)域化信息平臺(tái)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)安全等方面研究。

〔編輯：張思楠〕

TG255

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.18.067

2095－6835（2017）18－0067－02

匡法正（1963—），男，甘肅白銀人，講師，從事金屬材料熱處理專業(yè)教學(xué)。