翻砂铸造件加工热处理工序流程一般包括以下几个主要步骤:

预处理
清理:去除铸造件表面的型砂、毛刺、飞边以及氧化皮等杂质,可采用抛丸、喷砂等方法,以获得干净、平整的表面,便于后续热处理时介质与工件表面充分接触,保证热处理效果均匀性。
检验:对铸造件进行外观检查、尺寸精度测量和内部缺陷检测,通过肉眼观察或使用量具、超声波探伤仪等设备,查看有无砂眼、气孔、裂纹等缺陷,避免有缺陷的工件进入热处理工序,浪费能源和时间。
加热
装炉:根据铸造件的材质、形状、尺寸以及热处理工艺要求,合理选择加热设备,如电阻炉、燃气炉等,并将铸造件平稳装入炉内,注意工件之间要保持适当间距,以保证加热均匀。
升温:按照预定的加热速度将炉温升高到规定的热处理温度。不同的材质和热处理工艺,加热速度和保温温度有所不同。例如,对于一般的碳钢铸造件,淬火加热温度通常在 800 - 900℃,而对于一些合金钢铸造件,加热温度可能更高,且升温速度需要严格控制,以防止过大的热应力导致工件变形或开裂。
保温:当炉温达到设定温度后,保持一段时间,使铸造件内部组织充分均匀化。保温时间根据工件的厚度、材质和加热设备的特性等因素来确定,一般以每毫米厚度保温 1 - 2 分钟计算,但实际生产中需要通过试验和经验进行调整。
冷却
选择冷却介质:根据铸造件的材质和性能要求,选择合适的冷却介质,如油、水、空气等。例如,对于要求较高硬度和强度的碳钢和低合金钢铸造件,常采用水或盐水作为冷却介质进行淬火冷却;而对于一些合金钢铸造件,为了减少淬火应力和变形,可能会采用油冷淬火。对于一些需要获得特定组织和性能的铸造件,如球墨铸铁件的等温淬火,可能会使用盐浴等特殊的冷却介质。
冷却操作:将加热后的铸造件迅速放入冷却介质中进行冷却,冷却速度要满足热处理工艺的要求。在冷却过程中,要注意控制冷却介质的温度和循环速度,以保证冷却效果的一致性。例如,在水淬过程中,水温过高会导致冷却速度降低,影响淬火效果,因此需要配备冷却系统来控制水温。同时,对于一些形状复杂的铸造件,为了避免冷却不均匀产生过大的内应力,可能需要采用分级淬火、等温淬火等特殊的冷却工艺。
后处理
清洗:冷却后的铸造件表面可能会残留冷却介质和一些杂质,需要进行清洗,以去除油污、盐分等,可采用水基清洗剂或有机溶剂进行清洗,然后用清水冲洗干净并吹干。
校直:对于在热处理过程中产生变形的铸造件,需要进行校直处理。校直方法有机械校直、热校直等,根据工件的具体情况选择合适的方法。例如,对于一些小型简单形状的铸造件,可以采用机械压力校直;而对于一些大型或形状复杂的铸造件,可能需要采用热校直,即将工件加热到一定温度后进行校直,以降低材料的屈服强度,便于校直操作且减少校直应力。
回火:淬火后的铸造件内部存在较大的内应力,且组织不稳定,一般需要进行回火处理。回火温度通常在 150 - 650℃之间,根据材质和性能要求确定具体的回火温度和时间。低温回火主要用于提高硬度和耐磨性,中温回火可获得较好的弹性和韧性,高温回火则能使铸造件具有良好的综合力学性能。回火过程中要注意加热速度和保温时间,避免出现过回火或回火不足的情况。
质量检验
外观检查:观察铸造件表面是否有裂纹、氧化皮、脱碳等缺陷,表面颜色应均匀一致,无明显的黑斑、黄斑等。
尺寸精度测量:使用量具如卡尺、千分尺、三坐标测量仪等测量铸造件的关键尺寸,检查尺寸偏差是否在规定的公差范围内。
硬度检测:采用硬度计对铸造件的不同部位进行硬度测试,检查硬度是否符合热处理后的要求。不同的热处理工艺和材质,其硬度值有相应的标准范围。例如,经过淬火和回火处理的碳钢铸造件,其硬度一般在 HRC40 - 50 左右,具体数值根据材料成分和回火温度等因素有所不同。
金相组织分析:通过金相显微镜观察铸造件的金相组织,检查组织是否符合热处理工艺要求,如是否存在过热、过烧、组织不均匀等缺陷。正常的金相组织应该是均匀、细小的,如回火索氏体、回火屈氏体等组织形态,对于一些特殊的合金铸造件,还需要观察其合金元素的分布情况是否均匀。
经过以上工序流程,可使翻砂铸造件获得良好的力学性能和组织状态,满足不同工程应用的要求。但在实际生产中,需根据具体的铸造件材质、形状、尺寸以及性能要求,对热处理工艺参数进行合理调整和优化。