1．耐磨高錳鋼鑄件的固溶熱處理——水韌處理耐磨高錳鋼的鑄態組織中有大量析出的碳化物，因而其韌度較低，使用中易斷裂。
高錳鋼鑄件固溶熱處理的主要目的，是消除鑄態組織中晶內和晶界上的碳化物，得到單相奧氏體組織，提高高錳鋼的強度和韌度，擴大其應用范圍。耐磨鋼
要消(xiao)除其(qi)(qi)鑄(zhu)態(tai)組織的(de)碳化(hua)物，須將鋼加(jia)熱(re)(re)至1040。C以上，并保溫(wen)適當時間，使其(qi)(qi)碳化(hua)物完全固(gu)溶(rong)(rong)于(yu)單相奧氏(shi)(shi)體(ti)中，隨后快(kuai)速冷(leng)卻得到(dao)奧氏(shi)(shi)體(ti)固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)組織。這種固(gu)溶(rong)(rong)熱(re)(re)處(chu)理又稱為(wei)水韌(ren)處(chu)理。
(1)水(shui)韌(ren)處理的(de)溫(wen)度：水(shui)韌(ren)溫(wen)度取決于高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)成(cheng)分，通常為(wei)(wei)1050～1100。C。含碳量高(gao)或者合金含量高(gao)的(de)高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)應取水(shui)韌(ren)溫(wen)度的(de)上限，如ZGMnl3鋼(gang)(gang)和(he)GXl20Mnl7鋼(gang)(gang)。但(dan)過高(gao)的(de)水(shui)韌(ren)溫(wen)度會(hui)導致鑄(zhu)件表面嚴重(zhong)脫碳，并促(cu)使高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)的(de)晶粒迅(xun)速(su)長大，影響高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)的(de)使用性能。圖ll-25為(wei)(wei)高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)在(zai)1100。C保溫(wen)2h后鑄(zhu)件表面碳和(he)錳(meng)元素的(de)變化。
-(2)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)速率(lv)：高錳鋼(gang)比一般碳鋼(gang)的(de)導熱(re)(re)性差，高錳鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)件在(zai)(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)時應力較(jiao)大而(er)易開裂(lie)，因(yin)此(ci)其加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)速率(lv)應根據鑄(zhu)(zhu)件的(de)壁(bi)厚(hou)和形狀(zhuang)而(er)定。一般薄壁(bi)簡單鑄(zhu)(zhu)件可采(cai)用(yong)較(jiao)快速率(lv)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)；厚(hou)壁(bi)鑄(zhu)(zhu)件則宜緩慢加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)。為(wei)減少鑄(zhu)(zhu)件在(zai)(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)過程(cheng)中(zhong)變形或(huo)開裂(lie)，生產上常采(cai)用(yong)預先在(zai)(zai)650。C左右保溫(wen)(wen)(wen)，使厚(hou)壁(bi)鑄(zhu)(zhu)件內外溫(wen)(wen)(wen)差減小，爐內溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)均(jun)勻，之后再快速升到水韌溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)處理(li)工藝(yi)。圖ll—26為(wei)典型(xing)高錳鋼(gang)件的(de)熱(re)(re)處理(li)工藝(yi)規范。
(3)保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)：保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)主要取決于鑄(zhu)件(jian)壁厚(hou)，以確保(bao)鑄(zhu)態組織中的(de)(de)碳(tan)化(hua)物完全溶解和奧(ao)氏(shi)體的(de)(de)均勻(yun)化(hua)。通常保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)可按鑄(zhu)件(jian)壁厚(hou)25mm保(bao)溫(wen)(wen)lh計算。圖ll—27為(wei)保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)對高錳鋼表面脫(tuo)碳(tan)層(ceng)深(shen)度的(de)(de)影響(xiang)。
(4)冷卻：冷卻過程對鑄件的性能指標及組織狀態有很大的影響。圖11—28為不同冷卻條件下高錳鋼的組織。
水(shui)(shui)(shui)(shui)韌(ren)處(chu)理時(shi)(shi)鑄(zhu)件入水(shui)(shui)(shui)(shui)前的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度在950。C必上(shang)(shang)，以免碳(tan)化物重新(xin)析(xi)出。為此，鑄(zhu)件從出爐到A水(shui)(shui)(shui)(shui)時(shi)(shi)間不應(ying)超過30s；水(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)保(bao)持(chi)在30。C以下(xia)．淬火后最高(gao)(gao)水(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)不超過60。C。水(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)對高(gao)(gao)錳(meng)鋼(gang)力學(xue)性能(neng)的(de)(de)(de)影(ying)響見表11—17，水(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)高(gao)(gao)錳(meng)鋼(gang)的(de)(de)(de)力學(xue)性能(neng)顯著(zhu)下(xia)降。水(shui)(shui)(shui)(shui)韌(ren)處(chu)理時(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)須達(da)到鑄(zhu)件和吊欄重量(liang)的(de)(de)(de)8倍以上(shang)(shang)，若用(yong)(yong)(yong)非循(xun)環水(shui)(shui)(shui)(shui)需定期增加(jia)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)．最好使用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)質干(gan)凈的(de)(de)(de)循(xun)環水(shui)(shui)(shui)(shui)或采(cai)用(yong)(yong)(yong)壓(ya)縮空氣(qi)攪動(dong)池水(shui)(shui)(shui)(shui)。用(yong)(yong)(yong)吊籃吊淬時(shi)(shi)，可采(cai)用(yong)(yong)(yong)擺動(dong)吊籃的(de)(de)(de)方(fang)式加(jia)速鑄(zhu)件的(de)(de)(de)冷卻。
高錳鋼水韌處(chu)理多用臺車式．熱(re)處(chu)理爐。鑄件人水常用自動傾翻或吊(diao)籃吊(diao)淬(cui)方(fang)式。前者對大件及(ji)形狀復雜(za)的薄壁件易引起(qi)變形，淬(cui)火后鑄件從水池中取出也較(jiao)為困難(nan)；后者淬(cui)火后取出鑄件方(fang)便，但吊(diao)籃消耗大。
2＆#8226;耐磨高錳鋼(gang)鑄(zhu)件(jian)的(de)鑄(zhu)態(tai)余熱熱處(chu)(chu)理(li)(li) 為縮短熱處(chu)(chu)理(li)(li)周期，可利用鑄(zhu)態(tai)余熱進行高錳鋼(gang)水(shui)韌處(chu)(chu)理(li)(li)。其工(gong)藝(yi)為：鑄(zhu)件(jian)于ll00～1180。C時自鑄(zhu)型中(zhong)取出(chu)，經除(chu)芯清砂后，鑄(zhu)件(jian)溫度(du)允許冷卻到900～1000。C，然后裝入(ru)加熱到l050。1080。C的(de)爐內(nei)保溫3～5h后水(shui)冷。該處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)簡化了(le)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)，減少了(le)鑄(zhu)件(jian)在(zai)型內(nei)的(de)冷N啪3,但ue產操作上有一定難度(du)。表11—18為不同熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)的(de)高錳鋼(gang)試樣(yang)的(de)力學性(xing)能(neng)。
3．耐(nai)磨高錳(meng)鋼(gang)(gang)鑄件的(de)(de)沉淀強化熱處(chu)理(li)(li) 耐(nai)瞎高錳(meng)鋼(gang)(gang)沉淀強化熱處(chu)理(li)(li)的(de)(de)目的(de)(de)，是(shi)在加入(ru)適(shi)量碳化物(wu)形(xing)成元(yuan)素(如鉬、鎢(wu)、釩、鈦、鈮和(he)鉻(ge))的(de)(de)基礎(chu)上，通過熱處(chu)理(li)(li)方(fang)法(fa)在高錳(meng)鋼(gang)(gang)中得到一定數量和(he)大小的(de)(de)彌(mi)散分布(bu)的(de)(de)碳化物(wu)第(di)二相質(zhi)點，強化奧氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)，提(ti)高高錳(meng)鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)磨性能。但這種熱處(chu)理(li)(li)工藝較復雜，并使生(sheng)產成本增加。
4．水韌處理后高錳鋼的金相組織
高(gao)(gao)錳鋼經水韌處理(li)后(hou)，如碳化(hua)(hua)物完全消(xiao)(xiao)除(chu)，則為單一奧氏體組織(見圖lI-30)。這樣的(de)(de)組織，只有(you)(you)在(zai)薄壁鑄(zhu)件(jian)上才(cai)可能(neng)(neng)得到。通(tong)常允許奧氏體晶(jing)粒內或晶(jing)界上有(you)(you)少量碳化(hua)(hua)物。高(gao)(gao)錳鋼組織中(zhong)的(de)(de)碳化(hua)(hua)物，按其產生的(de)(de)原(yuan)因(yin)分為三種：其一為未溶(rong)(rong)碳化(hua)(hua)物，是(shi)水韌處理(li)未能(neng)(neng)溶(rong)(rong)解的(de)(de)鑄(zhu)態組織中(zhong)碳化(hua)(hua)物；其二是(shi)析出碳化(hua)(hua)物，是(shi)因(yin)為水韌處理(li)時冷卻速(su)度不(bu)夠高(gao)(gao)，在(zai)冷卻過(guo)(guo)程中(zhong)析出的(de)(de)；第(di)三種是(shi)過(guo)(guo)熱(re)(re)碳化(hua)(hua)物，是(shi)因(yin)水韌處理(li)時加熱(re)(re)溫(wen)度過(guo)(guo)高(gao)(gao)而析出的(de)(de)共(gong)晶(jing)碳化(hua)(hua)物。前兩種碳化(hua)(hua)物，可通(tong)過(guo)(guo)再次熱(re)(re)處理(li)予以消(xiao)(xiao)除(chu)，過(guo)(guo)熱(re)(re)產生的(de)(de)共(gong)晶(jing)碳化(hua)(hua)物則不(bu)能(neng)(neng)借再次熱(re)(re)處理(li)消(xiao)(xiao)除(chu)。由(you)于共(gong)晶(jing)碳化(hua)(hua)物超標而判定不(bu)合格的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)，只能(neng)(neng)報廢，不(bu)允許再次熱(re)(re)處理(li)。
5．耐磨中鉻鋼鑄件的熱處理 耐磨中鉻鋼鑄件熱處理的目的，是得到高強韌性和高硬度的馬氏體基體組織，以提高鋼的強度、韌度及耐磨性。
耐磨中鉻鋼因含有較多的鉻元素而具有較高的淬透性，通常經950～1000。C奧氏體化，后在空氣中淬火。
及(ji)時回(hui)火是(shi)必(bi)要的。為了保證獲得較高的硬(ying)度并避免回(hui)火脆性，通常經200～300。C的回(hui)火。
6．耐磨低合金鋼鑄件的熱處理 耐磨低合金鋼鑄件依合金成分及含碳量不同而采用水淬、油淬及空淬熱處理，某些工況下使用的珠光體耐磨鋼則采用正火+回火的熱處理方式。相應的牌號參見本手冊第7章7．3節。
耐磨低合(he)金(jin)鋼鑄(zhu)件通常采用(yong)850～950。C淬(cui)火(huo)，200～300。C回火(huo)，以獲得高強韌性、高硬度的馬氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)，提高鋼的耐磨性。