铸件热处理工艺指导书.doc

版本号：A修订次数：01Pages Possess the9Pages

前提：本作业指导书系建蓓铸造有限公司的核心工艺文件之一。它针对公司产品实现的第三个特殊过程(见《公司质量手册》章节号4.0/4.1之4.1.7)提出了系统完整的操作、控制规定，必须得到充分严格贯彻执行。

本作业指导书所取参数，主要源于化工出版社的《钢铁热处理实用技术》。

*本作业指导书中打“*”并用楷体注明的文字，是警/提示内容，也可作为执行条款。

1.灰铸铁的退火、正火热处理工艺

1.1消除内应力退火(人工时效)工艺

灰铸铁消除内应力退火(人工时效)热处理工艺适用范围

1.较薄、故冷却速度较快的灰铁件；

2.形状复杂、截面变化较大的铸件；

3.需进行机加工的大型铸件；

4.经过少量焊修，因而局部积累些

许焊应力的铸件。

*加热温度越高，应力消除越快。但温度过高，则易发生石墨化与珠光体球化而使性能降低，尤其是含Si量较高时；

*保温时间一般按炉内铸件平均壁厚的5min/mm计算。形状复杂的铸件，要以75~100℃/h的速率缓慢加热；

*保温时间终了，以30~50℃/h的速率在炉内缓冷，冷却至150~200℃出炉冷却(空冷)。

1.2软化退火和正火工艺

灰铸铁软化退火和正火热处理工艺适用范围

*保温时间一般按炉内铸件平均壁厚的5min/mm计算。形状复杂的铸件，要以75~100℃/h的速率缓慢加热。

2.球墨铸铁的退火、正火(+回火)和调质热处理工艺

2.1高温退火

当铸态组织为铁素体+珠光体+渗碳体+石墨时，必须采用高温退火工艺：

版本号：A

修订次数：0

2Pages

Possess the 9Pages

球墨铸铁高温退火热处理工艺

适用范围

1.获得铁素体球墨铸铁；

2.分解渗碳体和珠光体，提高机械性能；

3.改善加工性能，使工件容易加工且不易变形。

*退火温度越高，渗碳体组织分解速度越快，白口现象越易消除。但温度过高将使铸件机械性能反而变坏，发生变形和表面氧化失碳，故须严格控制温度上限。

*保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1~2h 计算，铸件白口深度大、渗碳体组织成分多时，应适当增加保温时间。

*

形状复杂的铸件，要以75~100℃/h 的速率缓慢加热。保温终了，以60~80℃/h 的速率在炉内缓冷，至600℃后出炉空冷。

2.2低温退火

当铸态组织为铁素体+珠光体+石墨(没有渗碳体)时，只需采用低温退火工艺：

球墨铸铁低温退火热处理工艺

适用范围

1.获得铁素体球墨铸铁；

2.分解渗碳体和珠光体，提高机性能；

3.改善加工性能。

*保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1~2h 计算；

*形状复杂的铸件，要以75~100℃/h 的速率缓慢加热。保温终了，以60~80℃/h 的

速率在炉内缓冷，至600℃后出炉空冷。2.3正火+回火

球墨铸铁正火+回火热处理工艺

880~920℃

适用范围

1.获得珠光体基体组织(P 可达70%以上)；

2.增加珠光体分散度，细化组织金相；

3.提高强度、硬度和耐磨性。

3~4h 550~600℃

空冷

空冷

炉冷

至600℃

空冷

温度/℃

时间/h

1~4h

900~950℃

炉

冷

至600℃

空冷

温度/℃

时间/h

2~4h

720~760℃

温度/℃

时间/h

1~3h

正火

回火

版本号：A

修订次数：0

3Pages

Possess the 9Pages

*保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1~2h 计算；*形状复杂的铸件，要以75~100℃/h 的速率缓慢加热。正火保温终了即进行空气冷却

或吹风强制冷却；

*由于正火的冷却速率较大，会导致铸件产生热处理应力。故应在正火后的24h 内进

行以消除铸件内应力为目的的回火热处理。回火保温终了，铸件在静止空气中冷却。2.4调质热处理

球墨铸铁调质热处理工艺

860~900℃

适用范围

1.获得回火索氏体+石墨组织；

2.使材质性能得到最大程度的提升。获得较高的综合机械性能；

3.技术性能要求很高的大型球铁件。

*保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1~2h 计算；

*形状复杂的铸件，要以75~100℃/h 的速率缓慢加热。正淬保温终了要迅即入水(复

杂铸件用油淬)。入淬时要控制介质温度不宜过高(最好控制在

20℃左右，可用冷却塔使介质及时冷却)；

*淬火形成较大的调质应力，故应在正火后的12h 内完成回火热处理。回火保温终了，

铸件可采用空冷、油冷，但绝不可采用炉冷(缓冷将使冲击值陡降)。3.合金铸铁的稳定化(人工时效)和软化退火、正+回热处理工艺3.1

稳定化消除内应力退火(人工时效)工艺

合金铸铁稳定化退火(人工时效)热处理工艺

适用范围

1.高Cr 抗磨白口铸铁、耐热铸铁等合金铸铁件消除铸应力；

2.经过少量焊修，因而局部积累些许焊应力的合金铸铁件；

3.需进行机加工的大型合金铸铁件。

*保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1h 计算；

*装炉时温度须低于200℃，加热速率小于60~100℃/h 。保温终了炉内冷却速率控制

在30~50℃/h ，避免形成新的热应力。

*出炉空冷，可根据需要采用风冷或静态空气冷却。前者表面硬度较高，后者表面硬

度较低。3.2软化退火

2~4h 550~620℃

空冷

水

或油冷

温度/℃

时间/h

2~4h

正淬

回火