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碳钢铸造件的特点及应用

碳钢铸件也用于各种工业应用和环境。 凭借其众多等级，碳钢可以进行热处理，以提高其屈服和拉伸强度、硬度或延展性，以满足工程师的应用需求或所需的机械性能。

一些低等级的铸钢可以用球墨铸铁代替，只要它们的抗拉强度和延伸率足够接近。 碳钢铸件力学性能的比较，可参考材料规范ASTM A536球墨铸铁和ASTM A27碳钢。

铸钢件的正火热处理

正火是—种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到Ac3温度以上30-50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料的综合力学性能可以大大改善，而且也改善了切削性能。

正火，又称常化，是将工件加热至Ac3（Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到912℃之间）或Acm（Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 ）以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火***要比退火***更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。对于形状复杂的重要锻件，在正火后还需进行高温回火（550-650℃）高温回火的目的在于消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性。

正火的主要应用范围有：

①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

②用于中碳钢，可代替调质处理（淬火+高温回火）作为热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或***网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好***。

④用于铸钢件，可以细化铸态***，改善切削加工性能。

⑤用于大型锻件，可作为热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。

⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。

耐热铸钢件

耐热钢铸件是以耐热合金钢为原材料铸造成的零件。在高温条件下，具有性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢按其性能可分为钢和热强钢两类。钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的性能并具有较高的高温强度的钢。在化学成分相同的情况下，铸态比轧态具有较高的热强性。铸造耐热钢零件在耐热钢领域中占有较大的比重。某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，而且铸件还有较高的持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。

铸造方法除采用砂型铸造外，还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。按照正火状态下的金相***，耐热铸钢可以分为四大类：珠光体耐热钢，马氏体耐热钢，铁素体耐热钢以及奥氏体耐热钢等。

耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的***稳定性。