不锈钢铸件的工艺条件及热处理方法

大型铸钢件虽然在铸件总产量中所占比重不大，但因铸钢通常具有较好的力学性能并能抵抗特定外部载荷，使它往往在工业中有着重要的应用，三峡工程水轮机叶片便是典型的实例。叶片服役时需要在含有大量泥沙的水中承受冲刷、浸蚀和磨损。为叶片能够长期在恶劣的条件下正常工作，对叶片铸件的性能有很高的要求，在现有工艺条件下尽可能避免或减少各种宏观、微观缺陷。

目前针对铸钢的宏观模拟技术相对成熟，包括温度场(补浇、落砂等工艺)、流场及应力应变计算等，但叶片材料的力学性能与其微观组织有关，企业对铸钢叶片的微观组织模拟有紧迫的需求。铸造微观组织模拟研究领域中，常用的微观组织数值模拟方法很多：有确定性方法、随机性方法和相场方法等。其常用形核模型有瞬时和连续两种，其后的生长模型有共晶和枝晶生长等。

根据国内厂家在类似铸件上的生产经验，经过1000℃高温退火，可以细化组织和晶粒；1000℃正火，强制空冷，可以再次细化组织和晶粒，减少铁素体生成量，并淬火M；680℃，600℃回火，较终回火M和量的诱导A。经过这一系列的热处理，较终组织已经是分布比较均匀的回火M，说明铸态组织对较终组织的影响并不很大。但由于热处理不可能成分偏析，故此铸态组织对较终的性能有很大影响，表现在铸件表面区域较终疲劳强度比较高，而铸件中心以及偏析带较终疲劳强度相对较低。铸件中心的塑性变形和伸长率相对其他区域较高。

为了进一步加强不锈钢铸件的硬度和光泽度，有对其进行镜面处理，而为了让这处理工艺符合要求，在对不锈钢铸件进行处理的时候需要排除哪些不利因素呢？

通过试验发现，硫酸氧化膜是影响不锈钢铸件氧化膜高度清纯透明的重要因素，它的厚度、孔隙率、纯度、封孔质量等都会直接对铸件的镜面效果产生干扰，比如当氧化膜中所含杂质比较多的话，它的纯度就低，气缸透明度就会下降。

所以要不锈钢铸件的镜面处理效果，就得减少氧化膜中的杂质含量，所以关于膜的厚度、孔隙率、纯度、封孔质量等都要控制合理，尽可能的不对处理造成影响。

而氧化膜中的杂质主要来源于不锈钢铸件本身，还有一部分则来源于氧化槽液，因此适当降低铸件中合金元素的含量，就能尽量降低杂质含量。同时，降低槽液中的杂离子，保持槽液新鲜也能提高氧化膜纯度。

由此可见，顺利的完成不锈钢铸件的镜面处理工艺也是具有难度的，要想达到很佳的效果，更是需要排除各种影响因素，将工艺的效果发挥到较佳，这样整个不锈钢铸件的品质也会随之提升。

砂对于不锈钢铸件还是是非常重要的一种辅助材料，因为在不锈钢铸件进行干砂处理的时候会用到，既然如此，对于砂子的选择和使用上也是具有要求的，符合要求才能铸件处理的效果达标。

就目前而言，不锈钢铸件生产中干砂处理所用的砂子主要有水洗石英砂、海砂、和宝珠砂等，单柱液压机在不锈钢铸件加工中的表现是各不相同的，具体还是要根据自身情况进行选择。

不锈钢铸件生产中的部分就是砂处理，上述这几种砂子本身尘埃就少，那么它所呈现的处理自然就会比较好，尤其是宝珠砂；还有就算暂时没有砂处理，人工凉砂除尘的话，会相对比较。

不锈钢铸件常用干砂的粒度一般在20目到40目，主要是根据它的耐火程度决定的，也就是含硅量不能低于95%。同时在选择的时候还要关注到砂的透气性能，相比之下，水洗石英砂和海砂适合一般铸件，因为它们比较经济。

而宝珠砂属于人造砂，性能比较好，也比较，只是价格上要比普通砂子高一些。虽然宝珠砂的一次性投入成本会比较大，但由于其损耗率较低的缘故，长期使用下来无论实在成本上还是铸件质量上都要优于普通铸造用砂。

由此证明，不锈钢铸件加工中用到的砂子各有优点，具体还是要根据自身情况而选择，适合的才能发挥出良好的效果。