Il existe plusieurs méthodes de traitement thermique couramment utilisées pour la fonte ductile.
Dans la structure de la fonte ductile, le graphite est sphérique et son effet affaiblissant et dommageable sur la matrice est plus faible que celui du graphite en paillettes. Les performances de la fonte ductile dépendent principalement de la structure de la matrice et l'influence du graphite est secondaire. L'amélioration de la structure matricielle de la fonte ductile grâce à divers traitements thermiques peut améliorer ses propriétés mécaniques à des degrés divers. En raison de l'influence de la composition chimique, de la vitesse de refroidissement, de l'agent sphéroïdisant et d'autres facteurs, une structure mixte de ferrite + perlite + cémentite + graphite apparaît souvent dans la structure telle que coulée, en particulier au niveau de la paroi mince de la pièce moulée. Le traitement thermique a pour but d'obtenir la structure requise et ainsi d'améliorer les propriétés mécaniques.
Les méthodes de traitement thermique couramment utilisées pour la fonte ductile sont les suivantes.
(1) Température de chauffage de recuit de graphitisation à basse température 720 ~ 760 ℃. Il est refroidi dans le four jusqu'à une température inférieure à 500 ℃, puis refroidi à l'air. Décomposez la cémentite eutectoïde pour obtenir de la fonte ductile avec une matrice de ferrite pour améliorer la ténacité.
(2) Recuit de graphitisation à haute température à 880 ~ 930 ℃, puis transféré à 720 ~ 760 ℃ pour la conservation de la chaleur, puis refroidi avec le four en dessous de 500 ℃ et refroidi à l'air hors du four. Éliminez la structure blanche et obtenez de la fonte ductile à matrice de ferrite, qui améliore la plasticité, réduit la dureté et augmente la ténacité.
(3) Austénitisation complète et normalisation à 880 ~ 930 ℃, méthode de refroidissement : refroidissement par brouillard, refroidissement par air ou refroidissement par air. Afin de réduire le stress, ajoutez un processus de trempe : 500 ~ 600 ℃ pour obtenir de la perlite + une petite quantité de ferrite + du graphite de forme sphérique, ce qui augmente la résistance, la dureté et la résistance à l'usure.
(4) Austénitisation incomplète, normalisation et chauffage à 820 ~ 860 ℃, méthode de refroidissement : refroidissement par brouillard, refroidissement par air ou refroidissement par air. Afin de réduire le stress, ajoutez un processus de trempe : 500 ~ 600 ℃ pour obtenir de la perlite + une petite quantité de fer dispersé. La structure du corps atteint de meilleures propriétés mécaniques complètes.
(5) Traitement de trempe et de revenu : chauffage à 840~880°C, méthode de refroidissement : refroidissement à l'huile ou à l'eau, température de revenu après trempe : 550~600°C, pour obtenir une structure de sorbite trempée et améliorer les propriétés mécaniques complètes.
(6) Trempe isotherme : chauffage à 840 ~ 880 ℃ et trempe dans un bain de sel à 250 ~ 350 ℃ pour obtenir des propriétés mécaniques complètes, en particulier pour améliorer la résistance, la ténacité et la résistance à l'usure.
Lors du traitement thermique et du chauffage, la température de la pièce moulée entrant dans le four est généralement inférieure à 350°C. La vitesse de chauffage dépend de la taille et de la complexité de la pièce moulée et est sélectionnée entre 30 et 120°C/h. La température d’entrée du four pour les pièces grandes et complexes doit être plus basse et la vitesse de chauffage doit être plus lente. La température de chauffage dépend de la structure de la matrice et de la composition chimique. Le temps de maintien dépend de l'épaisseur de la paroi de la pièce moulée.
De plus, les pièces moulées en fonte ductile peuvent également être trempées en surface à l'aide de méthodes à haute fréquence, moyenne fréquence, à la flamme et autres pour obtenir une dureté, une résistance à l'usure et une résistance à la fatigue élevées. Il peut également être traité avec une nitruration douce pour améliorer la résistance à l'usure des pièces moulées.
1.Traitement de trempe et de revenu de la fonte ductile
Les pièces moulées ductiles nécessitent une dureté plus élevée que les roulements, et les pièces en fonte sont souvent trempées et revenues à basse température. Le processus consiste à : chauffer la pièce moulée à une température de 860 à 900 °C, l'isoler pour permettre à toute la matrice d'origine de s'austénitiser, puis la refroidir dans de l'huile ou du sel fondu pour réaliser la trempe, puis la chauffer et la maintenir à 250 - 350 °C. °C pour le revenu, et la matrice d'origine est convertie en martensite de feu et en structure austénitique conservée, la forme originale du graphite sphérique reste inchangée. Les pièces moulées traitées ont une dureté élevée et une certaine ténacité, conservent les propriétés lubrifiantes du graphite et ont une résistance à l'usure améliorée.
Les pièces moulées en fonte ductile, en tant que pièces d'arbre, telles que les vilebrequins et les bielles des moteurs diesel, nécessitent des propriétés mécaniques complètes avec une résistance élevée et une bonne ténacité. Les pièces en fonte doivent être trempées et revenues. Le processus est le suivant : la fonte est chauffée à une température de 860 à 900 °C et isolée pour austénitiser la matrice, puis refroidie dans de l'huile ou du sel fondu pour réaliser la trempe, puis revenue à une température élevée de 500 à 600 °C pour obtenir une structure de troostite trempée. (En général, il reste encore une petite quantité de ferrite massive pure) et la forme du graphite sphérique d'origine reste inchangée. Après traitement, la résistance et la ténacité correspondent bien et conviennent aux conditions de travail des pièces d'arbre.
2. Recuit de fonte ductile pour améliorer la ténacité
Pendant le processus de coulée de la fonte ductile, la fonte grise ordinaire a une forte tendance au blanchiment et une contrainte interne importante. Il est difficile d’obtenir une matrice de ferrite ou de perlite pure pour les pièces en fonte. Afin d'améliorer la ductilité ou la ténacité des pièces en fonte, la fonte est souvent réchauffée à 900-950°C et maintenue au chaud pendant un temps suffisant pour effectuer un recuit à haute température, puis refroidie à 600°C et refroidie. du four. Au cours du processus, la cémentite de la matrice se décompose en graphite et le graphite est précipité à partir de l'austénite. Ces graphites se rassemblent autour du graphite sphérique d'origine et la matrice est entièrement convertie en ferrite.
Si la structure telle que coulée est composée d'une matrice (ferrite + perlite) et de graphite sphérique, afin d'améliorer la ténacité, il suffit de décomposer et de convertir la cémentite contenue dans la perlite en ferrite et graphite sphérique. A cet effet, la pièce en fonte doit être réchauffée. Après avoir été isolé de haut en bas à la température eutectoïde de 700 à 760 ℃, le four est refroidi à 600 ℃ puis refroidi hors du four.
3. Normalisation pour améliorer la résistance de la fonte ductile
Le but de la normalisation de la fonte ductile est de convertir la structure matricielle en une structure perlite fine. Le processus consiste à réchauffer la fonte ductile avec une matrice de ferrite et de perlite à une température de 850 à 900°C. La ferrite et la perlite d'origine sont converties en austénite et du graphite sphérique est dissous dans l'austénite. Après conservation de la chaleur, l'austénite refroidie à l'air se transforme en perlite fine, ce qui augmente la résistance de la pièce moulée ductile.
Heure de publication : 08 mai 2024
