不銹鋼鑄件的工藝條件及熱處理方法

大型鑄鋼件雖然在鑄件總產(chǎn)量中所占比重不大，但因鑄鋼通常具有較好的力學(xué)性能并能抵抗特定外部載荷，使它往往在工業(yè)中有著重要的應(yīng)用，三峽工程水輪機(jī)葉片便是典型的實(shí)例。葉片服役時(shí)需要在含有大量泥沙的水中承受沖刷、浸蝕和磨損。為葉片能夠長(zhǎng)期在惡劣的條件下正常工作，對(duì)葉片鑄件的性能有很高的要求，在現(xiàn)有工藝條件下盡可能避免或減少各種宏觀、微觀缺陷。

目前針對(duì)鑄鋼的宏觀模擬技術(shù)相對(duì)成熟，包括溫度場(chǎng)(補(bǔ)澆、落砂等工藝)、流場(chǎng)及應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算等，但葉片材料的力學(xué)性能與其微觀組織有關(guān)，企業(yè)對(duì)鑄鋼葉片的微觀組織模擬有緊迫的需求。鑄造微觀組織模擬研究中，常用的微觀組織數(shù)值模擬方法很多：有確定性方法、隨機(jī)性方法和相場(chǎng)方法等。其常用形核模型有瞬時(shí)和連續(xù)兩種，其后的生長(zhǎng)模型有共晶和枝晶生長(zhǎng)等。

根據(jù)國(guó)內(nèi)廠家在類似鑄件上的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)1000℃高溫退火，可以細(xì)化組織和晶粒；1000℃正火，強(qiáng)制空冷，可以再次細(xì)化組織和晶粒，減少鐵素體生成量，并淬火M；680℃，600℃回火，較終回火M和量的誘導(dǎo)A。經(jīng)過(guò)這一系列的熱處理，較終組織已經(jīng)是分布比較均勻的回火M，說(shuō)明鑄態(tài)組織對(duì)較終組織的影響并不很大。但由于熱處理不可能成分偏析，故此鑄態(tài)組織對(duì)較終的性能有很大影響，表現(xiàn)在鑄件表面區(qū)域較終疲勞強(qiáng)度比較高，而鑄件中心以及偏析帶較終疲勞強(qiáng)度相對(duì)較低。鑄件中心的塑性變形和伸長(zhǎng)率相對(duì)其他區(qū)域較高。

為了進(jìn)一步加強(qiáng)不銹鋼鑄件的硬度和光澤度，有對(duì)其進(jìn)行鏡面處理，而為了讓這處理工藝符合要求，在對(duì)不銹鋼鑄件進(jìn)行處理的時(shí)候需要排除哪些不利因素呢？

通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硫酸氧化膜是影響不銹鋼鑄件氧化膜高度清純透明的重要因素，它的厚度、孔隙率、純度、封孔質(zhì)量等都會(huì)直接對(duì)鑄件的鏡面效果產(chǎn)生干擾，比如當(dāng)氧化膜中所含雜質(zhì)比較多的話，它的純度就低，氣缸透明度就會(huì)下降。

所以要不銹鋼鑄件的鏡面處理效果，就得減少氧化膜中的雜質(zhì)含量，所以關(guān)于膜的厚度、孔隙率、純度、封孔質(zhì)量等都要控制合理，盡可能的不對(duì)處理造成影響。

而氧化膜中的雜質(zhì)主要來(lái)源于不銹鋼鑄件本身，還有一部分則來(lái)源于氧化槽液，因此適當(dāng)降低鑄件中合金元素的含量，就能盡量降低雜質(zhì)含量。同時(shí)，降低槽液中的雜離子，保持槽液新鮮也能提高氧化膜純度。

由此可見(jiàn)，順利的完成不銹鋼鑄件的鏡面處理工藝也是具有難度的，要想達(dá)到很佳的效果，更是需要排除各種影響因素，將工藝的效果發(fā)揮到較佳，這樣整個(gè)不銹鋼鑄件的品質(zhì)也會(huì)隨之提升。

砂對(duì)于不銹鋼鑄件還是是非常重要的一種輔助材料，因?yàn)樵诓讳P鋼鑄件進(jìn)行干砂處理的時(shí)候會(huì)用到，既然如此，對(duì)于砂子的選擇和使用上也是具有要求的，符合要求才能鑄件處理的效果達(dá)標(biāo)。

就目前而言，不銹鋼鑄件生產(chǎn)中干砂處理所用的砂子主要有水洗石英砂、海砂、和寶珠砂等，單柱液壓機(jī)在不銹鋼鑄件加工中的表現(xiàn)是各不相同的，具體還是要根據(jù)自身情況進(jìn)行選擇。

不銹鋼鑄件生產(chǎn)中的部分就是砂處理，上述這幾種砂子本身塵埃就少，那么它所呈現(xiàn)的處理自然就會(huì)比較好，尤其是寶珠砂；還有就算暫時(shí)沒(méi)有砂處理，人工涼砂除塵的話，會(huì)相對(duì)比較。

不銹鋼鑄件常用干砂的粒度一般在20目到40目，主要是根據(jù)它的耐火程度決定的，也就是含硅量不能低于。同時(shí)在選擇的時(shí)候還要關(guān)注到砂的透氣性能，相比之下，水洗石英砂和海砂適合一般鑄件，因?yàn)樗鼈儽容^經(jīng)濟(jì)。

而寶珠砂屬于人造砂，性能比較好，也比較，只是價(jià)格上要比普通砂子高一些。雖然寶珠砂的一次性投入成本會(huì)比較大，但由于其損耗率較低的緣故，長(zhǎng)期使用下來(lái)無(wú)論實(shí)在成本上還是鑄件質(zhì)量上都要優(yōu)于普通鑄造用砂。

由此證明，不銹鋼鑄件加工中用到的砂子各有優(yōu)點(diǎn)，具體還是要根據(jù)自身情況而選擇，適合的才能發(fā)揮出良好的效果。