Obróbka cieplna odlewów ze stali węglowej

Metody obróbki cieplnej stosowane zwykle w przypadku odlewów ze stali węglowej to: wyżarzanie, normalizowanie lub normalizowanie + odpuszczanie. Wpływ tych trzech metod obróbki cieplnej na właściwości mechaniczne staliwa węglowego przedstawiono na poniższym rysunku.

Temperatura wyżarzania i twardość odlewów ze stali węglowej
Gatunek stali węglowej	Zawartość węgla /%	Temperatura wyżarzania / ℃	Czas trzymania		Metoda chłodzenia	Twardość / HBW
			Grubość ścianki / mm	Czas / godz
ZG200 - 400	0,10 - 0,20	910 - 880	＜ 30	1	Chłodzenie do 620℃ w piecach, a następnie chłodzenie na powietrzu	115 - 143
ZG230 - 450	0,20 - 0,30	900 - 870				133 - 156
ZG270 - 500	0,30 - 0,40	890 - 860				143 - 187
ZG310 - 570	0,40 - 0,50	870 - 840	30 - 100	zwiększyć o 1 godzinę / 30 mm		156 - 127
ZG340 - 640	0,50 - 0,60	860 - 830				187 - 230

 

Właściwości mechaniczne znormalizowanego staliwa są nieco wyższe niż staliwa wyżarzanego. Ponieważ stopień przechłodzenia podczas transformacji struktury jest stosunkowo duży, twardość będzie wyższa, a wydajność skrawania będzie również lepsza.

Normalizowanie i twardość odlewów ze stali węglowej
Gatunek stali węglowej	Zawartość węgla (%)	Normalizowanie temperatury / ℃	Ruszenie		Twardość / HBW
			Temperatura / ℃	Metoda chłodzenia
ZG200 - 400	0,10 - 0,20	930 - 890	540 - 610	w piecu lub w powietrzu	126 - 149
ZG230 - 450	0,20 - 0,30	930 - 890	540 - 610	w piecu lub w powietrzu	139 - 169
ZG270 - 500	0,30 - 0,40	890 - 860	550 - 620	w piecu lub w powietrzu	149 - 187
ZG310 - 570	0,40 - 0,50	890 - 850	550 - 650	w piecu lub w powietrzu	163 - 217
ZG340 - 640	0,50 - 0,60	870 - 830	550 - 650	w piecu lub w powietrzu	187 - 228

 

W przypadku odlewów ze stali węglowych o dużej zawartości węgla i skomplikowanych kształtach, w celu wyeliminowania naprężeń własnych i poprawy wytrzymałości, obróbkę odpuszczającą można przeprowadzić po normalizowaniu. Temperatura odpuszczania wynosi zazwyczaj 550 ℃ -650 ℃, a następnie chłodzi się na powietrzu.

Gdy zawartość węgla jest wyższa niż 0,35%, odlewane części ze stali węglowej można również hartować i odpuszczać (hartowanie + odpuszczanie w wysokiej temperaturze). Małe odlewy ze stali węglowej można bezpośrednio hartować i odpuszczać w stanie odlanym; duże lub o skomplikowanych kształtach odlewy ze stali węglowej należy po normalizowaniu hartować i odpuszczać.

 

Temperatura hartowania i odpuszczania oraz twardość odlewów ze stali węglowej
Zawartość węgla%	Temperatura hartowania / ℃	Temperatura odpuszczania / ℃	Twardość po odpuszczaniu / HBW
0,35 - 0,45 (mała partia)	850 - 830 (chłodzenie w wodzie)	300 - 400	364 - 444
		400 - 450	321 - 415
		510 - 550	241 - 286
		540 - 580	228 - 269
		580 - 640	192 - 228
0,45 - 0,55 (mała partia)	830 - 810 (chłodzenie w wodzie lub oleju)	550 - 630	220 - 240
		450	≈ 269
		550	≈ 248
		650	≈ 228
0,30 - 0,40 (partia masowa)	840 -880 (chłodzenie w wodzie lub oleju)	520 - 550	229 - 269
		530 - 560	217 - 255
		540 - 570	207 - 241
		550 - 580	187 - 229
0,40 - 0,50 (partia masowa)	820 - 840 (chłodzenie w wodzie lub oleju)	530 - 560	229 - 269
		550 - 580	217 - 255
		560 - 590	207 - 241
		570 - 600	187 - 229