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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)30s;水溫保持在30度以下.淬火后最高水溫不超過(guò)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。

1.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。 

2.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。

3.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(guò)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。