來源：鑄造工業(yè)網(wǎng) 2019年8月13日

一、灰鑄鐵熱處理常識(shí)

灰鑄鐵采用熱處理工藝的比較少。這是因?yàn)闊崽幚碇荒芨淖兓诣T鐵組織不能改變石墨狀態(tài)，因此也不能消除片狀石墨對(duì)灰鑄鐵的有害作用?；诣T鐵進(jìn)行熱處理，只適用于消除鑄件應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸及消除白口組織，降低硬度改善加工性能方面。另外，為了增加表面硬度和耐磨度，也會(huì)采取淬火工藝。

一般情況，HT200以下的牌號(hào)做熱處理的情況比較少。只要工藝控制行當(dāng)，鑄態(tài)就能生產(chǎn)出非常優(yōu)質(zhì)的灰鑄鐵。

灰鑄鐵的熱處理主要目標(biāo)是消除應(yīng)力的退火與消除白口的退火。

而退火雖然能提高其他性能，但會(huì)降低灰鑄鐵的硬度。因此，對(duì)灰鑄鐵進(jìn)行熱理，需要綜合考慮各種性能的變化后，再采取的措施。

下面我們來看灰鑄鐵的熱處理操作工藝

1、 去應(yīng)力退火

鑄件在鑄造冷卻過程中,由于各部位冷卻速度不同,容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,可能導(dǎo)致鑄件翹曲和裂紋,為了保證尺寸穩(wěn)定性,防止變形,對(duì)一些形狀復(fù)雜的鑄件,如床身、汽缸體、汽缸蓋等,需進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力退火。其規(guī)范一般為:加熱溫度 500~550℃,加熱速度60~120℃/h,經(jīng)保溫一定時(shí)間（每10毫米截面保溫一小時(shí)）后爐冷到150~220℃出爐空冷。

應(yīng)當(dāng)指出，若退火溫度超過560℃或保溫時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)引起石墨化，使鑄件的強(qiáng)度與硬度降低，是不適宜的。

2、 消除鑄件白口退火

鑄件冷凝時(shí)，在表面或某些薄壁處，由于冷卻速度較快，很容易出現(xiàn)白口組織，使鑄件的硬度和脆性增加，造成切削加工的困難和使用時(shí)易剝落。此時(shí)就必須將鑄件加熱到共析溫度以上，進(jìn)行消除白口的軟化退火。

消除白口的軟化退火，一般是把鑄件加熱到850-950℃，保溫2-5小時(shí)，使共晶滲碳體發(fā)生分解，即進(jìn)行第一階段石墨化，然后又在隨爐緩慢冷卻過程中使二次滲碳體及共析滲碳體發(fā)生分解，即進(jìn)行中間和第二階段石墨化，待隨爐緩冷到500-400℃時(shí)，再出爐空冷，這樣就可獲得鐵素體或鐵素體-珠光體基體的灰口鑄鐵，從而降低了鑄件的硬度，改善了切削加工性。若采用較快的冷卻速度，使鑄件不發(fā)生第二階段石墨化，則最終就獲得珠光體基體的灰口鑄鐵，增加了鑄件的強(qiáng)度和耐磨性。

3、 表面淬火

有些鑄件,如機(jī)床導(dǎo)軌表面、汽缸內(nèi)壁等需要提高表面硬度及耐磨性,常進(jìn)行表面淬火處理,如高頻感應(yīng)加熱表面淬火、接觸電阻加熱表面淬火等。

表面淬火的目的是提高灰口鑄鐵件的表面硬度和耐磨性。表面淬火的方法有高頻感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火及接觸電熱表面淬火等。

（1）感應(yīng)加熱表面淬火

原理：把工件放入由空心銅管繞成的感應(yīng)器（線圈）中，感應(yīng)器中通入一定頻率的交流電以產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，于是工件內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生頻率相同、方向相反的感應(yīng)電流。

分類：（按電流頻率劃分）

A． 高頻感應(yīng)加熱：200-300KHz

B． 中頻感應(yīng)加熱：500-10000Hz

C．工頻感應(yīng)加熱：50Hz

D． 超音頻感應(yīng)加熱：20-40KHz

(2) 火焰加熱表面淬火

它是以高溫火焰為熱源的一種表面淬火法。常用的火焰為乙炔-氧火焰（最高溫度3200℃）或煤氣-氧火焰（最高溫度2000℃）。高溫火焰將工件表面快速加熱到淬火溫度，再隨即噴水快速冷卻。

(3) 電熱表面淬火

原理：用一個(gè)電極與欲淬工件表面緊密接觸，形成回路，通以低壓（2-5V）大電流（400-750A）的交流電，以產(chǎn)生的電阻熱將工件加熱至淬火溫度。

二、HT250牌號(hào)熱處理常見問題

1.HT250如何用熱處理提高硬度

為了提高灰口鑄鐵的表面硬度和耐磨性，可對(duì)其進(jìn)行表面處理，即火焰表面淬火，高、中頻表面淬火。其加熱溫度在850～950℃，考慮到其導(dǎo)熱性差，因此加熱速度不宜太快，否則會(huì)產(chǎn)生熔化和淬火裂紋缺陷，高頻淬火要求鑄鐵芷火后基體組織主要為珠光體，冷卻采用噴水或噴聚乙烯醇水溶液，回火溫度在200～400℃范圍內(nèi)，硬度在40～50HRC，可確保表面的硬度和耐磨性

2.用電阻爐對(duì)HT2520進(jìn)行熱處理怎樣操作？

灰口鑄鐵的淬火與回火，其組織的變化與鋼基本上相同，但因鑄件的原始組織和鑄件中的石墨分布狀況和粗細(xì)的不同，這些因素對(duì)熱處理有明顯的影響，故它的加熱、保溫與冷卻不同于鋼的熱處理。

（1）加熱鑄鐵的淬火加熱溫度應(yīng)在830~900℃，當(dāng)其基體組織為鐵素體時(shí)，應(yīng)取上限，而基體組織為珠光體時(shí)，應(yīng)取下限。

（2）保溫保溫時(shí)間亦應(yīng)根據(jù)基體組織而定，當(dāng)原始組織為珠光體時(shí)，其保溫時(shí)間需要充分保證工件各部分加熱到指定溫度即可。如果原始組織是珠光體+鐵素體或?yàn)殍F素體時(shí)，保溫時(shí)間就必須保證石墨溶解到奧氏體中去，使其達(dá)到飽和程度。故應(yīng)根據(jù)基體的不同，其保溫時(shí)間應(yīng)為0.5~3h。但保溫時(shí)間再長(zhǎng)不會(huì)增加奧氏體中的溶碳量，也不能改善淬火的效果，故沒有必要再延長(zhǎng)保溫時(shí)間。

（3）冷卻為了使鑄件在淬火時(shí)能夠獲得馬氏體組織，而又保證工件不至淬裂或產(chǎn)生過大的變形，應(yīng)該選擇適合的淬火介質(zhì)。由于鑄鐵中的石墨存在（特別是粗片狀石墨），容易造成應(yīng)力集中而造成淬火裂紋，故鑄鐵一般都采用油作淬火介質(zhì)，這里應(yīng)當(dāng)說明的是：鑄件淬火后的絕對(duì)硬度值一般不超過HB500，只有在極少數(shù)的情況下，即在良好的原始組織與含有適當(dāng)?shù)暮辖鹪貢r(shí)才可能達(dá)到HB600。淬火件的回火應(yīng)在淬火后立即進(jìn)行，而回火溫度應(yīng)根據(jù)工件的具體要求而定。一般的低溫（250℃以下）回火，其主要目的是消除淬火應(yīng)力，減低脆性；高溫回火（500~600℃），是為了得到以索氏體為基體的組織。大約從200℃開始，提高回火溫度，會(huì)逐漸降低硬度、強(qiáng)度，而提高塑性。灰口鑄鐵的等溫淬火，現(xiàn)在也獲得了廣泛應(yīng)用，其操作方法與鋼的等溫淬火相似。