李 斌

（南京中盛鐵路車輛配件有限公司，南京 211213）

鑄鋼件是一種常見的金屬材質(zhì)，具有廣泛的應(yīng)用價值。常規(guī)鑄鋼件生產(chǎn)中，熱處理技術(shù)是鑄鋼件生產(chǎn)不可缺少的重要工藝，借助熱處理工藝中的退火、正火等工藝，可有效增強(qiáng)鑄鋼件的性能，滿足實際使用的需求?；诖?，本文展開對鑄鋼件熱處理技術(shù)的分析，并對一般鑄鋼件熱處理技術(shù)進(jìn)行分析，研究熱處理對鑄鋼件的影響，再結(jié)合具體零件情況，分析其熱處理技術(shù)。

1 鑄鋼件常見熱處理工藝

鑒于熱處理技術(shù)對鑄鋼件作用，在實際的鑄鋼件生產(chǎn)中，人們需要有效應(yīng)用鑄鋼件的熱處理技術(shù)，滿足實際使用的基本需求。具體的鑄鋼件熱處理工藝應(yīng)用時，可以根據(jù)不同的加熱條件和冷卻條件，將具體熱處理分為退火、正火、均勻化處理、淬火、回火、固溶處理、沉淀硬化、消除應(yīng)力處理和除氫處理等。借助這些工藝，則可完成對鑄鋼件的熱處理，現(xiàn)對具體技術(shù)進(jìn)行闡述。

1.1 退火

對鑄鋼件實施加熱，且將其溫度控制在Ac3以上20～30℃，且處于這一溫度一段時間，給予保溫處理，再進(jìn)行冷卻。退火的功能是對鑄鋼件的組織進(jìn)行處理，使鑄鋼件內(nèi)部的晶粒細(xì)化，并消除偏析，從而達(dá)到改善鑄鋼件力學(xué)性質(zhì)的效果。

1.2 正火

將鑄鋼件加熱到Ac3溫度以上30～50℃，并保溫，促使鑄鋼件實現(xiàn)奧氏體化，然后將鑄鋼件靜置在空氣中冷卻。正火工藝可以使鑄鋼件的鋼組織細(xì)化，促使鑄鋼件具備所需的力學(xué)性能。正火與退火存在明顯差異，其中主要體現(xiàn)在：正火溫度高且冷卻快。

退火與正火的主要目的，是對鑄鋼件的硬度進(jìn)行調(diào)整，便于切削工藝，并對殘余應(yīng)力進(jìn)行控制，規(guī)避鑄鋼件發(fā)生變形與開裂，還可以對鑄鋼件的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改善，為最終的熱處理作好組織準(zhǔn)備。

1.3 淬火

淬火是在經(jīng)過退火與正火后，鑄鋼件完全奧氏體化后，并保持一定時間，選擇適宜的方式對其進(jìn)行降溫，最終獲得馬氏體或貝氏體組織。具體的淬火工藝根據(jù)冷卻的方式不同，可以將其分為水冷、油冷和空冷淬火幾種形式。在淬火完成后，需要及時展開回火，實現(xiàn)對淬火應(yīng)力的處理，最終保障鑄鋼件的性能。淬火的主要工藝參數(shù)包括淬火溫度、保溫時間和淬火介質(zhì)三點。其中，淬火介質(zhì)主要有水、水溶液、油和空氣等。

1.4 回火

回火是在淬火或正火后使用的工藝。當(dāng)淬火或正火后，以某一選定的溫度保持一段時間，再結(jié)合鑄鋼件的實際情況，選擇冷卻時機(jī)，從而使得不穩(wěn)定組織可以得到轉(zhuǎn)化，進(jìn)而得到穩(wěn)定組織。回火的主要功能是消除淬火或正火應(yīng)力，增加鑄鋼件的塑性與韌性。其中淬火之后，必須及時實施回火，而正火則視情況確認(rèn)是否使用回火。根據(jù)回火的溫度差異，可將鑄鋼件的回火分為兩種。一是低溫回火。溫度處于150～250℃保溫并冷卻，適用于滲碳和表面淬火等的耐磨鑄鋼件。二是高溫回火。一般回火溫度控制在500～650℃，主要適用于高強(qiáng)度與良好韌性的碳鋼和低合金鋼等。

1.5 固溶處理

將鑄鋼件加熱到適當(dāng)溫度，促進(jìn)過剩相充分溶解后，快速冷卻，最終可以得到過飽和固溶體。借助固溶處理，可促使碳化物及其他析出相溶解到固溶體中。根據(jù)不同鑄鋼件的情況，對固溶溫度進(jìn)行有效控制。

1.6 沉淀硬化處理

在固溶或淬火后，將其置于適當(dāng)?shù)臏囟拳h(huán)境中保溫，促使碳化物、氮化物、金屬間化合物等析出并彌散分布到基體中，進(jìn)而保障鑄鋼件的硬度。根據(jù)鑄鋼件的材料類型不同，可選擇適當(dāng)?shù)某恋碛不幚頊囟?，例如，低合金鋼需采用沉淀硬化處理?/p>

1.7 消除應(yīng)力

消除應(yīng)力處理主要是控制鑄造應(yīng)力、淬火應(yīng)力等，從而確保鑄鋼件尺寸穩(wěn)定的效果。為消除應(yīng)力，可將鑄鋼件加熱到Ac3溫度以下100～200℃，并保溫一段時間，隨爐冷卻。低合金鋼可選擇消除應(yīng)力熱處理的方式消除應(yīng)力。

1.8 除氫處理

除氫處理主要目的是增強(qiáng)鑄鋼件塑性的目的，溫度加熱到170～200℃或280～320℃，實施長時間處理，無組織變化，主要用于產(chǎn)生脆向的低合金鑄鋼件。

2 熱處理對鑄鋼件性能的影響

熱處理工藝對鑄鋼件性能影響較多，借助有效的熱處理技術(shù)，可對鑄鋼件的整體性能進(jìn)行提升，使之滿足實際應(yīng)用的基本需求，下面對具體的性能影響進(jìn)行分析。

2.1 強(qiáng)度

以低合金鋼為例，經(jīng)過有效的熱處理工藝后，可有效增強(qiáng)低合金鋼的強(qiáng)度。不同類型的熱處理工藝對合金鋼鑄鋼件的屈服強(qiáng)度大小影響不同。故此，在實際的低合金鋼應(yīng)用中需要結(jié)合實際情況，對熱處理工藝進(jìn)行調(diào)整。

2.2 伸長率

熱處理工藝對合金鋼鑄鋼件的影響也較為明顯，相關(guān)試驗研究表明，伸長率與熱處理之間存在明顯聯(lián)系，如果選擇適宜的熱處理工藝，低合金鋼鑄鋼件的伸長率可得到提升。例如，選擇滲碳+淬火+回火熱處理的工藝，可有效增強(qiáng)低合金鋼鑄鋼件的伸長率。

2.3 沖擊韌度

在夾雜物一定的條件下，低合金鋼鑄鋼件的沖擊韌性大小主要受基體組織的影響較大。選擇適宜的熱處理技術(shù)，可消除雜質(zhì)對低合金鋼鑄鋼件的影響，增強(qiáng)其沖擊韌性。例如，借助滲碳+淬火+回火熱處理的工藝可增強(qiáng)韌度，增強(qiáng)鑄鋼件的可用性。

3 鑄鋼件熱處理技術(shù)的應(yīng)用實踐

為進(jìn)一步研究鑄鋼件的熱處理技術(shù)，本文結(jié)合某一型號城軌的剎車盤為例，分析其具體熱處理技術(shù)。城軌剎車盤是城市軌道交通安全行駛的關(guān)鍵，需要保障鑄鋼件具有良好的性能特點。以低合金鋼剎車盤為例，分析具體熱處理技術(shù)。

現(xiàn)以某一具體型號的剎車盤工藝，其具體為18CrMnTi，920～950℃滲碳，850～870℃油淬，回火180～200℃，表層硬度HRC58～67，心部HRC30～45。工藝主要由滲碳+淬火+回火。借助有效的熱處理技術(shù)，實現(xiàn)對剎車盤的生產(chǎn)，并滿足城市軌道交通剎車盤的基本需求。

此外，由于熱處理容易導(dǎo)致翹曲變形，為實現(xiàn)對所有翹曲變形較大的零件展開直接處理，人們要確保剎車盤端面的平面度≤0.5mm。同時，要展開鑄鋼件的清砂處理，熱處理后要清洗，并需保障熱處理后硬度均要達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)避隱患，確保鑄鋼件的功能性與可靠性。

4 結(jié)語

本文研究分析鑄鋼件熱處理技術(shù)，先對鑄鋼件常見的熱處理技術(shù)展開分析，對具體的退火、正火、淬火和回火等熱處理工藝進(jìn)行闡述，明確具體的鑄鋼件熱處理技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，研究分析具體鑄鋼件熱處理中熱處理對鑄鋼件強(qiáng)度、伸長率和沖擊韌度等的影響，并得到不同熱處理工藝對鑄鋼件的性能影響存在差異。最后，結(jié)合某一具體剎車盤，分析具體剎車盤的熱處理技術(shù)及調(diào)質(zhì)，從而滿足鑄鋼件的使用標(biāo)準(zhǔn)。

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