除了可鍛鑄(zhu)鐵(tie)球墨(mo)(mo)鑄(zhu)鐵(tie)退火將滲碳體(ti)分解為團絮狀石墨(mo)(mo)外，鑄(zhu)鐵(tie)的(de)熱處理目的(de)在于兩方(fang)面：一是(shi)改變基體(ti)組織，改善鑄(zhu)鐵(tie)性能，二(er)是(shi)消(xiao)除

    一、時效

    過(guo)程(cheng)中鑄(zhu)鐵件(jian)由表及里冷卻速(su)度不一樣，形成鑄(zhu)造內應(ying)力，若不消(xiao)除，在切削加(jia)工及使用(yong)過(guo)程(cheng)中它(ta)會使零件(jian)變形甚至開(kai)裂。為(wei)釋(shi)放(fang)應(ying)力常采(cai)用(yong)人(ren)工時(shi)效及自(zi)然時(shi)效兩種辦(ban)法。將鑄(zhu)件(jian)加(jia)熱到大約(yue)500—560℃保(bao)溫一定時(shi)間，接著隨(sui)爐冷取出鑄(zhu)件(jian)空冷，這(zhe)種時(shi)效為(wei)人(ren)工時(shi)效；自(zi)然時(shi)效是(shi)將鑄(zhu)鐵件(jian)存放(fang)在室(shi)外6—18個月，讓應(ying)力自(zi)然釋(shi)放(fang)，這(zhe)種時(shi)效可將應(ying)力部分釋(shi)放(fang)，但因用(yong)的(de)時(shi)間長，效率低(di)，已不太采(cai)用(yong)。

    二(er)、改(gai)善(shan)鑄鐵件整體性(xing)能為(wei)目的熱處理

    為改善鑄(zhu)鐵件整(zheng)體性能常有消除白口退(tui)火，提高韌性的球墨(mo)鑄(zhu)鐵退(tui)火，提高球墨(mo)鑄(zhu)鐵強度的正(zheng)火、淬火等。

    1、消(xiao)除白口退火

    普通(tong)(tong)灰口(kou)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵或(huo)球墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表面(mian)或(huo)薄壁處在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)過程(cheng)中因冷卻速(su)度(du)過快出(chu)現白口(kou)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵件(jian)無法切削(xue)加工。為消(xiao)除白口(kou)降(jiang)低硬度(du)常(chang)將這類鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵件(jian)重新加熱到共析(xi)溫度(du)以(yi)上(通(tong)(tong)常(chang)880～900℃)，并保溫1～2h（若鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵Si含量(liang)高，時間(jian)可(ke)短）進行(xing)退火，滲碳體(ti)分解為石(shi)墨，再將鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵件(jian)緩(huan)慢(man)冷卻至400℃-500℃出(chu)爐(lu)空冷。在(zai)(zai)溫度(du)700-780℃，即共析(xi)溫度(du)附近不(bu)宜冷速(su)太慢(man)，以(yi)便滲碳體(ti)過多的(de)轉變為石(shi)墨，降(jiang)低了(le)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵件(jian)強(qiang)度(du)。

    2、提高韌性的球(qiu)墨(mo)鑄鐵退(tui)火

    球墨(mo)鑄鐵(tie)在鑄造(zao)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)此(ci)普通灰口(kou)鑄鐵(tie)的白(bai)口(kou)傾(qing)向(xiang)大，內應力(li)也(ye)較大，鑄鐵(tie)件很難得(de)到(dao)純粹的鐵(tie)素體(ti)(ti)或珠光體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)，為(wei)提高鑄鐵(tie)件的延性(xing)或韌性(xing)，常將鑄鐵(tie)件重新加熱到(dao)900-950℃并(bing)保(bao)溫(wen)足夠時(shi)間(jian)進行高溫(wen)退(tui)火，再爐冷到(dao)600℃出(chu)爐變冷。過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)基(ji)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)的滲碳體(ti)(ti)分解出(chu)石(shi)(shi)墨(mo)，自奧氏體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)析(xi)出(chu)石(shi)(shi)墨(mo)，這些石(shi)(shi)墨(mo)集聚于原(yuan)球狀石(shi)(shi)墨(mo)周圍，基(ji)體(ti)(ti)全(quan)轉換為(wei)鐵(tie)素體(ti)(ti)。

    若鑄(zhu)態組織由(鐵(tie)素體(ti)＋珠(zhu)光體(ti))基體(ti)，以(yi)及球狀(zhuang)(zhuang)石(shi)墨組成，為提高韌性，只需(xu)將珠(zhu)光體(ti)中滲碳體(ti)分解轉換為鐵(tie)素體(ti)及球狀(zhuang)(zhuang)石(shi)墨，為此將鑄(zhu)鐵(tie)件重新加熱到700-760℃的共(gong)析溫度上下經(jing)保溫后爐冷至600℃出爐變冷。

    3、提(ti)高球墨(mo)鑄鐵(tie)強度的(de)正火(huo)

    球墨鑄(zhu)鐵正(zheng)火的目的是將基(ji)體(ti)(ti)組織轉換(huan)為(wei)細的珠光體(ti)(ti)組織。工藝過程(cheng)是將基(ji)體(ti)(ti)為(wei)鐵素體(ti)(ti)及(ji)珠光體(ti)(ti)的球墨鑄(zhu)鐵件(jian)重新加熱到850-900℃溫(wen)度(du)，原鐵素體(ti)(ti)及(ji)珠光體(ti)(ti)轉換(huan)為(wei)奧氏體(ti)(ti)，并有部分球狀石墨溶解于奧氏體(ti)(ti)，經保溫(wen)后(hou)空(kong)冷奧氏體(ti)(ti)轉變(bian)為(wei)細珠光體(ti)(ti)，因此(ci)鑄(zhu)件(jian)的強度(du)提高(gao)。

    4、球墨鑄鐵的淬火(huo)并回火(huo)處理

球墨鑄造(zao)件作為軸承需要更高(gao)的(de)硬度，常將鑄鐵件淬(cui)火并(bing)低溫(wen)回火處(chu)(chu)理。工藝是：鑄件加熱到860-900℃的(de)溫(wen)度，保(bao)溫(wen)讓原基(ji)(ji)體(ti)(ti)全部(bu)奧氏(shi)體(ti)(ti)化后再在油或熔鹽中冷卻實(shi)現淬(cui)火，后經250-350℃加熱保(bao)溫(wen)回火，原基(ji)(ji)體(ti)(ti)轉換為回火馬氏(shi)體(ti)(ti)及(ji)殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)組織，原球狀石墨形(xing)態(tai)不變(bian)。處(chu)(chu)理后的(de)鑄件具有高(gao)的(de)硬度及(ji)一(yi)定(ding)韌(ren)性(xing)，保(bao)留了石墨的(de)潤滑性(xing)能，耐磨性(xing)能更為改善。

球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)件作為軸(zhou)類(lei)件，如(ru)柴油機的(de)(de)曲軸(zhou)、連(lian)桿，要求強度(du)高同時韌性(xing)較好的(de)(de)綜(zong)合機械械性(xing)能(neng)，對鑄鐵(tie)件進行調質處(chu)理。工藝是：鑄鐵(tie)件加熱(re)到 860-900℃的(de)(de)溫(wen)度(du)保(bao)溫(wen)讓基體奧氏體化，再(zai)在油或熔鹽(yan)中冷卻實現淬火(huo)，后經500-600℃的(de)(de)高溫(wen)回火(huo)，獲得回火(huo)索氏體組織（一般尚有少量粹塊狀的(de)(de)鐵(tie)素(su)體），原(yuan)球(qiu)(qiu)狀石墨形(xing)態不(bu)變。處(chu)理后強度(du)，韌性(xing)匹配良好，適應于軸(zhou)類(lei)件的(de)(de)工作條件。

    5、球墨鑄鐵(tie)的等溫淬火處理

    球(qiu)墨(mo)鑄鐵的等(deng)溫淬火處(chu)理(li)(li)目的在于讓(rang)鑄鐵件的基體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)轉換(huan)為強韌的下(xia)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)，強度極(ji)限可超過(guo)1100MPa，沖擊韌性AK≥32J。處(chu)理(li)(li)工藝是：將(jiang)球(qiu)墨(mo)鑄鐵件加熱到830-870℃溫度保溫基體(ti)(ti)(ti)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化后，投入280-350℃的熔鹽中保溫，讓(rang)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)部分轉變為下(xia)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，原球(qiu)狀(zhuang)石墨(mo)不變。獲得(de)高強度的球(qiu)墨(mo)鑄鐵。

    上(shang)述鑄(zhu)鐵熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)表明：鑄(zhu)鐵件熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)只(zhi)能(neng)(neng)改(gai)變基體組織，不能(neng)(neng)改(gai)變石墨(mo)(mo)(mo)的形態及分(fen)布，機械性能(neng)(neng)的變化是基體組織的變化所致(zhi)。普(pu)通灰(hui)口(kou)鑄(zhu)鐵(包括孕育(yu)鑄(zhu)鐵)石墨(mo)(mo)(mo)片對機械性能(neng)(neng)(強度、延性)影響很(hen)大(da)，灰(hui)口(kou)鑄(zhu)鐵經熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)改(gai)善機械性能(neng)(neng)不顯著(zhu)。還需要注意的是鑄(zhu)鐵的導熱(re)(re)性較(jiao)鋼(gang)差(cha)，石墨(mo)(mo)(mo)的存在導致(zhi)缺口(kou)敏感性較(jiao)鋼(gang)高，因(yin)此鑄(zhu)鐵熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)中(zhong)冷卻速度(尤(you)其淬火(huo))要嚴(yan)格控制。

    三、鑄鐵的(de)表面熱(re)處理

    鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)件表面熱(re)(re)處理的(de)目的(de)是(shi)改(gai)善鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)件的(de)抗(kang)磨性能(neng)。鋼(gang)中的(de)感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)淬火(huo)，激光(guang)加(jia)熱(re)(re)淬火(huo)，軟(ruan)氮(dan)(dan)化等工(gong)(gong)藝均適用鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)。柴油機(ji)、內燃機(ji)汽缸套目前常(chang)采(cai)用激光(guang)加(jia)熱(re)(re)淬火(huo)或軟(ruan)氮(dan)(dan)化處理。激光(guang)加(jia)熱(re)(re)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)件加(jia)熱(re)(re)速度很快(kuai)，空(kong)冷后工(gong)(gong)件就可形成(cheng)一層(ceng)(ceng)高(gao)碳馬氏(shi)體(ti)組織(zhi)的(de)硬化層(ceng)(ceng)，因而抗(kang)磨損(sun)能(neng)力(li)大(da)為(wei)增強。鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)件經軟(ruan)氮(dan)(dan)化處理后，表層(ceng)(ceng)形成(cheng)一層(ceng)(ceng)e相的(de)化合物(Fe2-3N)高(gao)硬化層(ceng)(ceng)，不(bu)僅硬度高(gao)，同時(shi)摩擦(ca)系數小，因而球墨鑄(zhu)(zhu)造抗(kang)磨損(sun)能(neng)力(li)大(da)為(wei)改(gai)善。