砂型铸件的热处理类型

砂型铸造是一种金属成型工艺，其中首先由砂的三维图案形成模具，然后将熔融金属倒入模具型腔中进行凝固。作为该过程的一部分，铸件可能会经过一系列加热和冷却过程，以确保它们符合客户制定的硬度、金相和机械规格。

通过砂型铸造制造的典型产品包括发动机缸体、气缸盖、气缸活塞、框架、支架、用于大马力发动机的歧管、叶轮、外壳、建筑传动系统的齿轮箱部件和农业设备。热处理可改善铸件的机械和物理性能，以提高抗拉强度并降低金属的延展性或拉伸性。本文着眼于砂型铸件的热处理类型。

热处理包括控制砂型铸件的加热和冷却。目的是使用高温来改变材料的微观结构，以实现铸件机械性能的预期变化。热处理的三个主要阶段包括：

加热：将金属缓慢加热到一定温度，使其保持形状不开裂。确保金属在此阶段均匀加热以避免开裂或变形至关重要。加热速率取决于材料的类型、金属的导热性和铸件的尺寸。
浸泡（保持）：将金属保持在所需温度一段规定的时间。此步骤的目的是将材料保持在指定温度，直到完成必要的内部结构变化。浸泡阶段的长度取决于材料的类型，以及工件的尺寸和复杂程度。有些铸件只需要改变金属表面的结构，而其他铸件可能需要在整个零件上实现更均匀的特性。
冷却：然后以受控方式将铸件冷却回室温，以获得所需的机械性能。取决于材料的类型，冷却可以以不同的方式完成。可以风冷、用冷却介质冷却或在溶液中快速淬火。

尽管加热、浸泡和冷却步骤相同，但热处理过程中存在差异，会影响最终结果。这些包括材料加热到的温度、在该温度下保持的时间长度以及冷却速度。热处理种类包括：

退火：将材料加热到超过其上限临界温度，然后缓慢冷却。退火用于改善金属的性能，使其更耐用和可加工。它还可以减少残余应力，这会影响进一步的工艺。这为铸造过程提供了灵活性，因为断裂的风险更小。退火将提高对工件进行额外加工的能力。
正火：正火增加了工件的硬度。在正火中，材料的温度升高到退火范围以上，达到其晶体结构发生变化的程度。然后在室温空气中冷却。这种热处理使工件的应力更小，可加工性更高。
硬化：硬化使金属更坚固，但也可能使其更脆。然后可能需要对材料进行回火以减少这种脆性。通过将材料浸入水、盐水或油溶液中，材料被快速冷却或淬火，而不是缓慢的冷却过程。在某些情况下，只有表面材料会硬化。
回火：在回火中，材料被加热到低于其硬化点的温度，保持在该温度，然后空气冷却。回火可降低脆性，但也可能软化材料。

选择合适的热处理方法与所涉及的金属类型和所需的最终性能有关。

根据材料的类型、铸件的利用率和客户的规格，通过热处理可以获得各种好处。热处理的典型好处可能包括：

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