عملیات حرارتی ریخته گری فولاد کربنی

روش های عملیات حرارتی که معمولاً برای ریخته گری فولاد کربن استفاده می شود عبارتند از: بازپخت، نرمال سازی یا نرمال سازی + تمپرینگ. تاثیر این سه روش عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی فولاد کربنی ریختگی در شکل زیر نشان داده شده است.

دمای بازپخت و سختی ریخته گری فولاد کربنی
درجه فولاد کربنی	محتوای کربن / %	دمای بازپخت / ℃	زمان برگزاری		روش خنک کننده	سختی / HBW
			ضخامت دیوار / میلی متر	زمان / ساعت
ZG200 - 400	0.10 - 0.20	910 - 880	＜ 30	1	خنک شدن تا دمای 620 درجه در کوره ها و سپس خنک شدن در هوا	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	افزایش 1 ساعت / 30 میلی متر		156 - 127
ZG340 - 640	0.50 - 0.60	860 - 830				187 - 230

 

خواص مکانیکی فولاد ریخته گری نرمال شده اندکی بیشتر از فولاد ریخته گری آنیل شده است. از آنجایی که درجه سرد شدن در هنگام تبدیل سازه نسبتاً زیاد است، سختی بالاتر خواهد بود و عملکرد برش آن نیز بهتر است.

نرمال شدن و سختی ریخته گری فولاد کربنی
درجه فولاد کربنی	محتوای کربن (%)	نرمال کردن دما / ℃	معتدل کردن		سختی / HBW
			دما / ℃	روش خنک کننده
ZG200 - 400	0.10 - 0.20	930 - 890	540 - 610	در کوره یا هوا	126 - 149
ZG230 - 450	0.20 - 0.30	930 - 890	540 - 610	در کوره یا هوا	139 - 169
ZG270 - 500	0.30 - 0.40	890 - 860	550 - 620	در کوره یا هوا	149 - 187
ZG310 - 570	0.40 - 0.50	890 - 850	550 - 650	در کوره یا هوا	163 - 217
ZG340 - 640	0.50 - 0.60	870 - 830	550 - 650	در کوره یا هوا	187 - 228

 

برای ریخته‌گری‌های فولاد کربنی با محتوای کربن بالا و شکل‌های پیچیده، به منظور از بین بردن تنش پسماند و بهبود چقرمگی، می‌توان پس از نرمال‌سازی، عملیات تمپرینگ را انجام داد. دمای معتدل معمولاً 550-650 درجه سانتیگراد است و سپس در هوا خنک می شود.

هنگامی که محتوای کربن بالاتر از 0.35٪ باشد، قطعات فولاد کربنی ریخته‌شده نیز می‌توانند کوئنچ و تمپر شوند (کوئنچ + حرارت بالا). ریخته‌گری‌های فولاد کربنی کوچک را می‌توان مستقیماً در حالت ریخته‌گری خاموش و تعدیل کرد. ریخته‌گری‌های فولاد کربنی به شکل بزرگ یا پیچیده باید پس از نرمال‌سازی، خاموش و تمپر شوند.

 

درجه حرارت و سختی اطفاء و حرارت ریخته گری فولاد کربنی
درصد کربن	دمای خاموش کردن / ℃	دمای معتدل / ℃	سختی پس از تمپر / HBW
0.35 - 0.45 (دسته کوچک)	850 - 830 (خنک کردن در آب)	300 - 400	364 - 444
		400 - 450	321 - 415
		510 - 550	241 - 286
		540 - 580	228 - 269
		580 - 640	192 - 228
0.45 - 0.55 (دسته کوچک)	830 - 810 (خنک کردن در آب یا روغن)	550 - 630	220 - 240
		450	≈ 269
		550	≈ 248
		650	≈ 228
0.30 - 0.40 (دسته دسته جمعی)	840 -880 (خنک کردن در آب یا روغن)	520 - 550	229 - 269
		530 - 560	217 - 255
		540 - 570	207 - 241
		550 - 580	187 - 229
0.40 - 0.50 (دسته دسته جمعی)	820 - 840 (خنک کردن در آب یا روغن)	530 - 560	229 - 269
		550 - 580	217 - 255
		560 - 590	207 - 241
		570 - 600	187 - 229