K型弯头的热处理冷却及生产中的注意事项

(一)、K型弯头的热处理冷却

金属型工作温度和各部分的温差对K型弯头的冷却温度场有着重要的作用。对金属型局部过热区域强制水冷和风冷是为了保护该区域保持正常的工作温度，提高生产效率，同时取消过热，保护正常的冷却温度场。金属型工作温度控制比较优良和效果优良手段是控制冷却水出口温度，出口温度冷却循环水循环速度调节。此外，对于局部厚大热节部位还可镶嵌热导率高或蓄热量大的金属嵌块或调节涂料层厚度和涂料种类以保护铸件形成合理的冷却温度梯度，取消局部缩松缺陷。

K型弯头的热处理是指按某一热处理规范，控制加热温度、保温时间和冷却速度，改变合金的组织，其主要目的是：提高力学性能，增强以实际报告为主性能，实际效果为主加工性能，获得尺寸的稳定性。

为了提高去应力退火的实际效果，加热温度好的能达到K型弯头之后一次全部卸载温度。在低于之后一次全部卸载温度时，加热温度越高，应力取消越充分。但是，加热温度过高，会引起K型弯头组织发生变化，从而影响K型弯头的性能。对于灰铸铁件，加热温度过高，会使共析渗碳体石墨化，使K型弯头强度和硬度降低。对于白口铸铁件，加热温度过高，也会使共析渗碳体，使K型弯头的硬度和性能大幅度降低。

K型弯头去应力退火的加热温度为550℃。当铸铁中含有稳定基体组织的合金元素时，可适当提高去应力退火温度。低合金灰口铸铁为600℃，高合金灰口铸铁可提高到650℃。加热速度一般为60～100℃。保温时间可按以下经验公式计算：H2~8范围里选择，式中K型弯头厚度的单位是毫米，保温时间的单位是小时，H在2～8范围里选择。形状复杂和要求充分取消应力的K型弯头应取较大的H值。随炉冷却速度应控制在30℃/h以下，一般K型弯头冷至150～200℃出炉，形状复杂的K型弯头冷至100℃出炉。

(二)、球墨铸铁管件生产中的注意事项

(1)球墨铸铁管件原铁水中的硫含量和其他微量元素不应过高。如果原铁水中硫等微量元素含量过高，需要多的球化剂或稀土含量较高的球化剂，这增加了球化剂的成本。另外，过多的球化剂会造成多的夹渣，不利于铸件质量的稳定。稀土含量过高，容易在大断面铸件上产生碎石墨。

(2)球墨铸铁管件球化处理的稳定性。球化工艺是承插弯头生产中的关键工艺。只有球化工艺稳定，铸件质量才能稳定。根据不同的产品和铁水含硫量，需要加入多少球化剂和孕育剂。作业指导书要写好，严格执行。

(3)避免长时间等待。球化孕育后应立即浇注。随着时间的推移，残余镁会燃尽，孕育效果降低。

(4)避免过量残留镁含量。较高的残余镁含量会增加铸件的收缩倾向。对于一般球墨铸铁管件，残余镁含量应控制0.035%~0.045%，对于高镍球墨铸铁管件，残余镁含量应控制在0.06%~0.07%。

(5)对要求较高的铸件使用较好的孕育剂。风电零件和要求的高铁零件应选用孕育效果强的流动孕育剂(如专Ultraseed/Ce)。其特点是可以显著增加石墨球的数量，石墨球呈圆形。