灰口铸铁热处理基本原理
灰口铸铁的热处理
灰口铸铁的热处理灰口铸铁中存在着大量的片状石墨，故机械性能很差，而热处理只能改变铸铁的基体组织，不能改变片状石墨的有害作用。
这就是说，通过热处理来提高灰口铸铁的机械性能的效果不大。
因此，生产中对灰口铸铁进行热处理的种类并不多，较常用的仅有以下几种。
一．消除内应力退火当铸件形状复杂，厚薄不均时，由于浇注后冷却过程中各部位的冷却速度不同，往往在铸件内部产生很大的应力。
它不仅削弱了铸件的强度，而且在随后的切削加工之后，由于应力的重新分布而引起变形，甚至开裂。
因此，对精度要求较高或大型、复杂的铸件（如机床床身、机架等）在切削加工之前，都要进行一次消除内应力的退火，有时甚至在粗加工之后还要进行一次。
消除内应力退火通常是将铸件缓慢加热到500-560℃，保温一段时间（每10毫米截面保温一小时），然后以极缓慢的速度随炉冷至150-200℃后出炉。
此时，铸件的内应力基本上被消除。
应当指出，若退火温度超过560℃或保温时间过长，会引起石墨化，使铸件的强度与硬度降低，是不适宜的。
二．消除部分白口的软化退火铸件冷凝时，在表面或某些薄壁处，由于冷却速度较快，很容易出现白口组织，使铸件的硬度和脆性增加，造成切削加工的困难和使用时易剥落。
此时就必须将铸件加热到共析温度以上，进行消除白口的软化退火。
消除白口的软化退火，一般是把铸件加热到850-950℃，保温1-3小时，使共晶渗碳体发生分解，即进行第一阶段石墨化，然后又在随炉缓慢冷却过程中使二次渗碳体及共析渗碳体发生分解，即进行中间和第二阶段石墨化，待随炉缓冷到500-400℃时，再出炉空冷，这样就可获得铁素体或铁素体珠光体基体的灰口铸铁，从而降低了铸件的硬度，改善了切削加工性。
若采用较快的冷却速度，使铸件不发生第二阶段石墨化，则最终就获得珠光体基体的灰口铸铁，增加了铸件的强度和耐磨性。
三．表面淬火表面淬火的目的是提高灰口铸铁件的表面硬度和耐磨性。
表面淬火的方法有高频感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火及接触电热表面淬火等。
灰口铸铁的热处理
该 根据 材料 、 具 体 的工 件 以及装 载条 件 等 因素 选 择 渗 氮工 艺 ， 以获得 符合 要求 的渗氮层 。
［ 知 识 园地 ］
灰 口铸 铁 的热 处 理
灰 口铸铁 中的石 墨是 片状 的 ， 对基 体 的割裂 作用 大 。热 处理 只能 改变基 体组 织 ， 不能 改变 石 墨的形 状 和 分布 。强 化基 体 的热处 理对 灰 口铸 铁 效果 不大 。所 以灰 口铸 铁一 般不 进行 这类 热处 理 。球墨 铸铁 的石 墨是
超过０ ． ０ ５ ５ ％。一般说来 ， 钢的质量主要看 Ｐ 、 Ｓ 含量的高低 ， 越是优质高级 的钢种 ， 其Ｐ 、 Ｓ含量越低。为防
止 灰 口铸铁 件切 削后 的变 形 ， 通常在 切 削加工 之前 进行 一 次消 除应 力退 火 。这种退 火 也称人 工 时效 ， 即将 铸 件以６ ０～ １ ０ ０￣ Ｃ ／ ｈ的速 度 缓慢加 热 到 ５ ０ ０～６ ０ ０℃ ， 经 长时 问保 温后 （ 一般 为 ４～８ ｈ ） 以２ ０～５ ０ ｃ ｊ Ｃ ／ ｈ的速
３ 结 论
研究 结 果 表 明 ， １ ． ２ ３ ６ ７钢 和 １ ． ２ ３ ４ ４钢 采 用 相
为 合适 。
如果 工艺 参数 相 同 ， 则 活 性 屏 离 子 渗氮 与普 通
离子 渗氮 的效 果 很 接 近 。在 小孑 Ｌ 的 渗氮 方 面 ， 活 性
同 的工艺 在不 同的炉 子 中进行 离 子 渗 氮 ， 其 渗 层 的 硬 度 分布 和化合 物层 厚 度是相 同的 。将 气体 渗 氮与 离子 渗氮做 对 比时 ， 必须 区分 是 用低 氮 气 氛 还 是 高 氮气氛进行 渗氮 的。采用低 氮气 氛离子 渗 氮时 ， 由 于工 件 表 面 活 化 较 好 ， 所 以 渗 氮 效 果 较 好 。采 用 高氮 气 氛 时 ， 离 子 渗 氮 与 气 体 渗 氮 的 效 果 是 一 样 的 。如果 要 求 较 薄 的 化 合 物 层 ， 则 气 体 渗 氮 更
第二篇铸铁及其熔炼 第二章 灰铸铁
第三节 灰铸铁癿结晶
• • • • • • • • • 一、碳在铸铁中癿存存形式 二、铁—碳（渗碳体）合金二元相图 三、灰铸铁癿结晶 1、灰铸铁癿一次结晶 2、灰铸铁癿二次结晶 四、石墨结晶癿特点 1、G形核 2、G长大 3、灰铸铁中片状石墨癿形态
•
第四节 影响铸铁组织和性能癿主要因素
• • • • • • • • • • • • • 一、铸铁癿化学成分对铸铁组织和性能癿影响 1、各元素在铸铁中癿存在形式 2、铸铁中常见元素有对铁—碳双重相图各临界点癿影响 3、化学成份对铸铁G化癿影响 4、化学成分对金属基体癿影响 5、碳当量CE和共晶度SC 二、铸件况却速度对铸铁组织和性能癿影响 1、铸件壁厚对况却速度癿影响 2、浇注温度对铸件况却速度癿影响 3、 2、炉料癿影响
第二节 灰铸铁癿金相组织、性能特点、牌 号及技术要求
一、灰铸铁癿金相组织 • 灰铸铁癿金相组织由片状石墨和金属基体两部分组成（即： F+G片、F+P+G片戒P+G片）。此外，还有少量癿夹杂物， 如硫化物、磷化物、碳化物、氧化物等。 • 1、石墨及其对性能癿影响 • 石墨本身有两个显著癿特点：一是密度小（约2.25g/cm3， 仅为铁癿1/3），在铸铁组织中占体积大；二是石墨本身软 而脆，力学能差，且强度较低（σb＜20Mpa）。石墨在铸 铁组织中就相当于存在着许多切口一样，对金属基体起着 割离作用；另一方面，引起应力集中，致使金属基体癿力 学性能得丌到充分癿収挥（据测定基体癿性能収挥 30%~50%）。石墨对灰铸铁性能癿影响起着决定性癿作用。 这主要表现在石墨癿形状、分布、大小和数量等方面。
• 2、金属基体对性能的影响 • 灰铸铁癿金属基体主要分为三种：F体、F体+P体、P体。 如面2-8所示。 • （1）F体：铁素体本身质软，强度和硬度较低（σb约 为250MPa，硬度约为90HBS）,塑性高（δ约为50% 左右）。但是在铁素体基体癿灰铸铁中,由于片状石墨 癿存在，铁素体癿塑性难収挥。 • （2）F体+P体：铁珠光体本身强度硬度较高（σb约为 700MPa，硬度约为200HBS），塑性低（δ约为 15%），在实际生产中，随着P含量癿提高，其强度硬 度也在提高，见图2-9所示。
铸铁热处理
1.炉冷至室温或600℃出炉空冷
1.出炉空冷至室温
2.冷却至720-760℃二阶段石墨化+炉
2.出炉空冷至600℃，再进炉，以速度
冷至室温，或炉冷至600℃出炉空冷 精选可编辑ppt 50-100℃/H；冷至300℃以下，出4炉空 冷
正火
铸铁正火的目的是为了提高铸件的硬度、耐磨性、或作为表面淬火的预备热处理， 改善基体组织.但是，灰铸铁无法通过热处理来改善力学性能，这是因为灰铸铁中 的石墨呈片状分布，破坏了铸铁基体组织的连续性，同时，石墨端部易引起应力集 中，致使灰铸铁热处理后基体组织的强度和塑性、韧性不能充分发挥作用
2.热处理不能改变石墨的形态和分布特性，而铸铁热处理的效果又与铸铁 基体中的石墨形态有密切关系.对于灰铁而言，热处理具有一点的局限性. 而球墨铸铁中的石磨成球状，对基体的削弱作用较小.因而，凡能改变金 属基体组织的各种热处理方法，对于球墨铸铁都是有效的
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灰铸铁的热处理
退火
1.去应力退火：为消除铸件的残余应力，稳定几何尺寸，减小或消除加工 过后的畸变.通常普通灰铁件的去应力退火温度以550℃为宜.加热速度以 50℃/h.保温时间以25mm/h计算. 其冷却速度一定要慢，防止产生二次残 余内应力，冷却速度一般控制在20-40℃/h
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加热温度对铸铁正火后硬度的影响
在正火温度范围内，加热温度愈高， 硬度也愈高. 正火后的冷却速度影响铁素体的析 出量，冷却速度愈大，铁素体的析 出量愈少，硬度愈高。因此，可采 用控制冷却速度的方法来达到调整 硬度.
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球墨铸铁的热处理
球状石墨由于呈球形，故对集体的破坏割裂作用很小，引起应力集中的程度 也不大，基体的作用能较充分的发挥，所以可以通过热处理改变基体组织获 得所需性能
灰口铸铁表面淬火后应达到的硬度
【淬火后的灰口铸铁表面硬度】一、概述在工程材料领域，灰口铸铁是一种常见的金属材料，因其具有良好的耐磨性、耐热性和耐磨损性能，被广泛应用于机械零件、汽车零配件等领域。
而淬火是提高灰口铸铁表面硬度的一种有效方法，一般淬火后的硬度是衡量其质量的重要指标之一。
二、灰口铸铁表面淬火的目的淬火是一种通过快速冷却的热处理工艺，能够使材料达到较高的硬度，提高其耐磨、耐腐蚀的能力。
对于灰口铸铁，淬火的目的主要是改善其表面硬度，提高零件的耐磨性，延长使用寿命。
三、淬火后应达到的硬度要求根据工程要求，对于灰口铸铁表面淬火后应达到的硬度一般有以下要求：1. 表面硬度应达到HRC45-HRC50之间，以保证零件在工作时能够承受一定的负载和磨损，同时保持稳定的工作性能。
2. 淬火层的深度需要达到一定的要求，通常为1.5mm左右，以确保零件表面具有足够的硬度和耐磨性。
四、淬火工艺对硬度的影响在灰口铸铁表面淬火的过程中，淬火工艺参数的选择对硬度有着重要的影响。
主要包括淬火温度、保温时间、冷却介质的选择等因素。
适当的工艺参数能够保证淬火层的硬度达到要求，而不当的选择则会影响淬火效果，导致硬度不达标或者出现裂纹等缺陷。
五、个人观点对于灰口铸铁表面淬火后应达到的硬度，我认为淬火工艺的选择和控制是非常重要的。
只有在严格控制工艺参数的基础上，才能够保证淬火层达到要求的硬度，同时避免零件出现不良的变形和裂纹。
对淬火后的零件进行合理的热处理回火，能够进一步提高其硬度和耐磨性，从而满足不同工况下的使用要求。
六、总结在本文中，我对灰口铸铁表面淬火后应达到的硬度进行了探讨，并就淬火的目的、硬度要求、淬火工艺的影响以及个人观点进行了阐述。
通过深入分析和论证，相信读者对灰口铸铁的淬火硬度要求有了更为全面和深入的理解。
希望本文能够为相关领域的专业人士提供一些参考和借鉴。
七、淬火工艺的优化为了确保灰口铸铁表面淬火后达到要求的硬度，淬火工艺的优化是至关重要的。
第2章 灰铸铁
第二章普通灰铸铁第一节铁－碳双重相图合金相图是分析合金金相组织的有用工具。
铸铁是以铁元素为基的含有碳、硅、锰、磷、硫等元素的多元铁合金，但其中对铸铁的金相组织起决定作用的主要是铁、碳和硅，所以，除根据铁－碳相图来分析铸铁的金相组织外，还必须研究铁－碳－硅三元合金的相图。
一、铁－碳相图的二重性从热力学的观点看，在一定的条件下，高温时的渗碳体能自动分解成为奥氏体和石墨，这表明渗碳体的自由能较高，亦即在这个条件下一定成分的铸铁以奥氏体和石墨的状态存在时具有较低的能量，是处于稳定平衡的状态，说明了奥氏体加渗碳体的组织，虽然亦是在某种条件下形成，在转变过程中也是平衡的，但不是最稳定的。
从结晶动力学（晶核的形成与长大过程）的观点来看，以含C 4.3% 的共晶成分液体在低于共晶温度的凝固为例：在液体中形成含C 6.67% 的渗碳体晶核要比形成含C 100% 的石墨核容易，而且渗碳体是间隙型的金属间化合物，并不要求铁原子从晶核中扩散出去。
因此，在某些条件下，奥氏体加石墨的共晶转变的进行还不如莱氏体共晶转变那样顺利。
至于共析转变，也可以从热力学、动力学两方面去分析而得到和上面相似的结论。
C相图只是介稳定的，Fe－C（石墨）由此可见，从热力学观点上看，Fe－Fe3C相图转变也是相图才是稳定的。
从动力学观点看，在一定条件下，按Fe－Fe3可能的，因此就出现了二重性。
二、铁－碳双重相图及其分析对铸铁合金长期使用与研究的结果，人们得到了如图2﹣1所示的铁碳合金C介稳定系相图与Fe－C（石墨）稳定系相图，分别以实双重相图，即Fe－Fe3线和虚线表示。
表2﹣1为图中各临界点的温度及含碳量。
图2-1 铁－碳相图G－石墨Fe3C－渗碳体表2﹣1 铁碳相图各临界点的温度、成分从这里看出，在稳定平衡的Fe－C相图中的共晶温度和共析温度都比介稳定平衡的高一些。
共晶温度高出6℃，共析温度高出9℃，这是容易理解的。
如图2﹣2的示意图所示，共晶成分的液体的自由能和共晶莱氏体(奥氏体加渗碳体)的自由能都是随着温度的上升而减低的，这二条曲线的交点就是共晶温度Tc。
灰铸铁的孕育处理.
金属材料与热处理课程
灰铸铁的孕育处理
主讲教师：苗高蕾 西安航空职业技术学院
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
灰铸铁的孕育处理
孕育处理
为提高灰口铸铁的力学性能，生产中浇注前向铁液中 加入一定量的孕育剂。对灰铸铁进行孕育处理，以细化片 状石墨。 常用的孕育剂有硅铁和硅钙合金。
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
思考
孕育处理的目的是什么?
金属材料与热处理
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
孕育处理前
孕育处理后
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
小结
为提高灰口铸铁的力学性能，生产中浇注前向铁液中加入一 定量的孕育剂。对灰铸铁进行孕育处理，以细化片状石墨。
经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
灰铸铁的孕育处理
孕育处理
孕育铸铁的结晶过程几乎是在全部铁液中同时进行的， 可以避免铸铁边缘及薄壁处出现白口组织，使铸件各部位
截面上的组织和性能均匀一致。孕育铸铁的强度较高，塑
性和韧性有所提高，常用于力学性能要求较高、截面尺寸 变化较大的大型铸件。
金属材料与热处理 模块八 课题二 灰口铸铁
思与练习
1.灰铸铁与钢相比，其组织和性能有何特点？经过孕育处理后的灰铸铁性能有何 变化？ 2.灰铸铁有哪些优越性？ 3.生产中是采用什么方法来改善灰铸铁的力学性能的？ 4.试分析制造齿轮箱所采用的材料和热处理方法 5.在机械加工车间加工一批灰铸铁件时，发现在铸件的薄壁处加工不动。试分析 其原因，并提出解决办法。 6．解释灰铸铁牌号HT250的含义。
HT200 或HT250这种灰铸铁材料强度较高，刚度很好，不易产生形变，这是 高精度机床最主要的性能要求；笨重的铸铁材料及其高含量的石墨可以起到减震 的作用。另外，超大尺寸和复杂外形的零件，选择灰铸铁制造，造价低，加工更 容易。由于床身尺寸大、形状复杂，在冷却过程中会产生较大的内应力。为防止 铸件变形或开裂，应采用去应力退火的热处理方法消除其内应力。
机车床床身
案例分析
•由于床身用于支撑机床上的全部零件，主要承受较大的压应力。 机床在工作时转速很高，产生震动，所以要求床身应具有足够的强 度、刚度（不易变形，提高加工精度）和良好的减震性。另外，床 身的尺寸较大，形状复杂，还要求加工容易，造价低等。选择什么 材料能满足其要求呢？
必备知识
灰铸铁通常是指断口呈灰色，其中的碳主要以片状石墨形式存在的铸铁。在 铸铁的总生产量中，灰铸铁件占８０％以上。 一、灰口铸铁的成分和组织
因为化学成分将影响铸铁的石墨化程度，所以灰铸铁的成分应在一定的范围内， 一般为：WC为2.7%～3.6% 、WSi为1.0%～2.2％、 WS<０.１5％、 Wp <０.3 ％。其中碳、硅、锰是调节组织的元素，磷是控制使用的元素，硫是限制使用的 元素。
其组织是由钢的基体和在基体上分布的片状石墨组成。由于石墨化程度不同， 基体组织中的含碳量也不同；石墨化越充分，则基体中的含碳量也越低，这样便 形成了三种不同的基体组织的灰铸铁，即铁素体灰铸铁（Ｆ＋片状Ｇ）、珠光 体—铁素体灰铸铁（Ｐ＋Ｆ＋片状Ｇ）和珠光体灰铸铁（Ｐ＋片状Ｇ）。它们的 显微组织如图８—8所示。
jbt77111灰铸铁的热处理
J 36JB/T 7711－1995灰铸铁件热处理1995-06-20 发布1996-01-01 实施中华人民共和国机械工业部发布11 主题内容与适用范围本标准规定了灰铸铁件的热处理设备、工艺及质量检验方法。
本标准适用于灰铸铁件的退火、正火、回火及等温淬火热处理工艺。
2引用标准GB 230金属洛氏硬度试验方法GB 231金属布氏硬度试验方法GB 977灰铸铁机械性能试验方法GB 5614铸铁件热处理状态的名称、定义及代号GB 7216灰铸铁金相GB 7232金属热处理工艺术语GB 9439灰铸铁件GB 9452热处理炉有效加热区测定方法GB/T 6051球墨铸铁热处理工艺及质量检验JB/Z 234.9铸铁件热处理工艺规程3 热处理工艺的应用3. 1 高温石墨化退火用于基体组织中含有较多共晶渗碳体的铸件，以降低硬度，改善切削加工性。
3. 2 低温石墨化退火用于铸件硬度过高，基体组织中没有共晶渗碳体，要求具有高塑性和高韧性的铸件。
3. 3 去应力退火用于降低铸造、铸件焊接、机械加工等残余应力，保证铸件尺寸稳定。
3. 4 完全奥氏体化正火用于铁素体量过多、硬度较低的灰铸铁，提高铸件强度、硬度和耐磨性。
3. 5 部分奥氏体化正火用于基体组织相对均匀，且要求具有一定强度和韧性的铸件。
3. 6 完全奥氏体化淬火、回火用于采用不同回火温度的基体组织，提高铸件强度、硬度和耐磨性。
3. 7 完全奥氏体化等温淬火用于获得贝氏体基体组织，提高铸件综合性能。
3. 8 表面淬火用于提高铸件强度、表面强度和耐磨性。
3. 9 化学热处理用于获得铸件表面特殊物理、化学和力学性能。
4 热处理设备4. 1 加热设备4. 1. 1 采用燃气、燃油、燃煤与电阻加热炉。
根据铸件生产要求，也可采用无氧化加热设备、可控气氛加热炉与连续作业炉。
4. 1. 2 燃料加热炉的火焰不能直接接触铸件，可控气氛加热炉应能调节和控制炉内气氛。
连续作业炉应能调节输送速度，以使铸件在炉内保持必要的加热时间。
铸铁的热处理
铸铁的热处理?按工艺目的不同，铸铁热处理主要可以分为以下几种：(1)去应力退火热处理；(2) 石墨化热处理；(3) 改变基体组织热处理。
本章简要介绍上述热处理工艺的理论基础和工艺特点。
第一节去应力退火热处理?去应力退火就是将铸件在一定的温度下保温，然后缓慢冷却，以消除铸件中的铸造残留应力。
对于灰口铸铁，去应力退火可以稳定铸件几何尺寸，减小切削加工后的变形。
对于白口铸铁，去应力退火可以避免铸件在存放、运输和使用过程中受到振动或环境发生变化时产生变形甚至自行开裂。
? 一、铸造残留应力的产生? 铸件在凝固和以后的冷却过程中要发生体积收缩或膨胀，这种体积变化往往受到外界和铸件各部分之间的约束而不能自由地进行，于是便产生了铸造应力。
如果产生应力的原因消除后，铸造应力随之消除，这种应力叫做临时铸造应力。
如果产生应力的原因消除后铸造应力仍然存在，这种应力叫做铸造残留应力。
铸件在凝固和随后的冷却过程中，由于壁厚不同，冷却条件不同，其各部分的温度和相变程度都会有所不同，因而造成铸件各部分体积变化量不同。
如果此时铸造合金已经处于弹性状态，铸件各部分之间便会产生相互制约。
铸造残留应力往往是这种由于温度不同和相变程度不同而产生的应力。
?二、去应力退火的理论基础?研究表明，铸造残留应力与铸件冷却过程中各部分的温差及铸造合金的弹性模量成正比。
过去很长的时期里，人们认为铸造合金在冷却过程中存在着弹塑性转变温度，并认为铸铁的弹塑性转变温度为400℃左右。
基于这种认识，去应力退火的加热温度应是400℃。
但是，实践证明这个加热温度并不理想。
近期的研究表明，合金材料不存在弹塑性转变温度，即使处于固液共存状态的合金仍具有弹性。
为了正确选择去应力退火的加热温度，首先让我们看看铸铁在冷却过程中应力的变化情况。
图8─1是用应力框测定的灰铸铁冷却过程中粗杆内应力的变化曲线。
?? 图8─1 灰铸铁应力变化曲线??? 在a点前灰铸铁细杆已凝固完毕，粗杆处于共晶转变期，粗杆石墨化所产生的膨胀受到细杆的阻碍，产生压应力，到达a点时，粗杆的共晶转变结束，应力达到极大值。
灰铸铁的热处理
灰铸铁的热处理灰铸铁是一种常见的铸造材料，具有良好的铸造性能和机械性能，广泛应用于机械制造、汽车制造、建筑工程等领域。
然而，灰铸铁的性能并不稳定，需要通过热处理来改善其性能。
灰铸铁的热处理主要包括退火、正火、淬火和表面处理等几种方法。
其中，退火是最常用的一种方法，可以改善灰铸铁的塑性和韧性，降低硬度和强度。
正火可以提高灰铸铁的硬度和强度，但会降低其塑性和韧性。
淬火可以进一步提高灰铸铁的硬度和强度，但也会使其变脆。
表面处理可以提高灰铸铁的耐腐蚀性和耐磨性。
退火是灰铸铁热处理中最常用的方法之一。
退火可以消除灰铸铁中的残余应力和组织缺陷，改善其塑性和韧性。
退火温度一般在700℃左右，保温时间根据灰铸铁的厚度和形状而定。
退火后的灰铸铁表面会出现一层黑色氧化皮，需要进行清洗和打磨。
正火是一种提高灰铸铁硬度和强度的方法。
正火温度一般在850℃左右，保温时间根据灰铸铁的厚度和形状而定。
正火后的灰铸铁表面会出现一层红色氧化皮，需要进行清洗和打磨。
淬火是一种进一步提高灰铸铁硬度和强度的方法。
淬火温度一般在850℃左右，保温时间根据灰铸铁的厚度和形状而定。
淬火后的灰铸铁表面会出现一层白色氧化皮，需要进行清洗和打磨。
淬火后的灰铸铁具有很高的硬度和强度，但也很脆，容易发生断裂。
表面处理是一种提高灰铸铁耐腐蚀性和耐磨性的方法。
表面处理可以采用镀锌、喷涂、电镀等方法。
其中，镀锌是最常用的一种方法，可以在灰铸铁表面形成一层锌层，提高其耐腐蚀性和耐磨性。
灰铸铁的热处理可以改善其性能，提高其机械性能、耐腐蚀性和耐磨性。
不同的热处理方法适用于不同的工作条件和要求，需要根据具体情况选择合适的方法。
同时，热处理过程中需要注意控制温度、保温时间和冷却速度等参数，以保证热处理效果。
ht250灰铸铁热处理工艺
ht250灰铸铁热处理工艺HT250灰铸铁是一种常用的铸铁材料，具有良好的机械性能和耐磨性能，广泛应用于各个行业。
热处理是提高HT250灰铸铁性能的重要工艺之一。
本文将介绍HT250灰铸铁的热处理工艺，并探讨其对材料性能的影响。
一、HT250灰铸铁的特性HT250灰铸铁是一种含碳量较高的铸铁材料，碳含量一般在2.9%~3.5%之间。
它具有较高的强度、硬度和耐磨性，同时具有较好的铸造性能和切削加工性能。
在使用过程中，HT250灰铸铁还能够保持较好的尺寸稳定性和耐久性。
二、HT250灰铸铁的热处理工艺热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却等过程，改变其组织结构和性能的工艺。
对于HT250灰铸铁，常用的热处理工艺包括退火、正火和淬火等。
1. 退火工艺退火是将材料加热到一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却至室温的过程。
退火可以消除材料内部的应力，改善其塑性和韧性。
对于HT250灰铸铁，常用的退火工艺是将材料加热到800~900℃，保温1~2小时后，以每小时50℃的速度冷却至400℃以下。
通过退火处理，可以使HT250灰铸铁的组织变得均匀细密，提高其韧性和抗冲击性能。
2. 正火工艺正火是将材料加热到一定温度，保温一段时间后，通过适当速度的冷却使材料产生一定的组织转变。
对于HT250灰铸铁，常用的正火工艺是将材料加热到900~950℃，保温1~2小时后，以适当速度冷却至室温。
正火处理可以提高HT250灰铸铁的硬度和强度，但会降低其韧性。
3. 淬火工艺淬火是将材料加热到一定温度，保温一段时间后，迅速冷却至室温的过程。
对于HT250灰铸铁，常用的淬火工艺是将材料加热到900~950℃，保温1~2小时后，以水或油介质进行迅速冷却。
淬火处理可以使HT250灰铸铁产生马氏体组织，从而提高其硬度和强度，但会降低其韧性。
三、热处理对HT250灰铸铁性能的影响热处理可以改变HT250灰铸铁的组织结构，从而影响其性能。
退火处理可以使HT250灰铸铁的组织细化，提高其韧性和抗冲击性能；正火处理可以提高HT250灰铸铁的硬度和强度，但会降低其韧性；淬火处理可以进一步提高HT250灰铸铁的硬度和强度，但对韧性的影响更大。
灰铸铁件热处理
灰铸铁件热处理灰铸铁是一种常见的工业材料，在许多领域发挥着重要作用。
一些灰铸铁件需要进行热处理来改善其物理和机械性能。
本文将介绍灰铸铁件的热处理过程及其影响。
灰铸铁件的热处理包括两个主要步骤：加热和冷却。
在加热过程中，灰铸铁件被加热到一定温度，这个温度通常比室温高出很多，以使原始组织发生改变。
这个过程通常需要进行一定的保温时间，以确保灰铸铁件内部温度达到均衡。
接下来，灰铸铁件被迅速冷却，以保持新组织的形成。
热处理可以带来许多好处，包括：提高灰铸铁件的强度、硬度、耐磨性和抗腐蚀性能等。
热处理的效果与操作参数、炉子类型、冷却方式等因素有关。
选择不同的参数和方式可以使灰铸铁件获得不同的性能。
下面将分别介绍不同的热处理方式。
球化退火球化退火是一种常用的热处理方式，适用于铸件、锻件和冷作件等。
在这个过程中，灰铸铁件被加热到接近临界温度（通常为每种铸铁合金的不同温度）并保温一定时间，以使碳化物尽可能地溶解。
接下来迅速冷却灰铸铁件。
在这个过程中，碳元素从铁基体中扩散到碳化物中，使其形成球状颗粒，从而改善灰铸铁件的延展性和强度。
淬火淬火是一种灰铸铁件的热处理过程，通常在坚硬但脆性易碎的铸造物件上使用。
在淬火过程中，灰铸铁件被加热到很高的温度，超过各种铸件材料的固溶度，然后迅速冷却。
这使得灰铸铁件的碳化物成分处于超冷却状态并具有强度和硬度。
淬火灰铸铁件常常需要再进行回火工艺，以减少其脆性并提高其韧性。
回火热处理可以显著改善灰铸铁件的性能和质量。
不同的热处理方式可以使铸件和锻造物件获得不同的性能和应用范围。
在进行灰铸铁件热处理前，务必了解材料的物理和化学性质以选择合适的操作参数和方式。
灰口铸铁标准
灰口铸铁标准标题：灰口铸铁的生产工艺与应用灰口铸铁是一种常见的合金铸件材料，具有优良的机械性能和冲击韧性，广泛应用于汽车零部件、机械设备和建筑行业等领域。
本文将介绍灰口铸铁的生产工艺和应用。
## 1. 灰口铸铁的生产工艺灰口铸铁的生产工艺主要包括原料准备、熔炼、浇铸和热处理等环节。
### 1.1 原料准备灰口铸铁的主要原料是铸铁废料、生铁和冶金助剂。
其中，铸铁废料可以提供合适的成分和碳世带来。
### 1.2 熔炼熔炼是将原料加热至熔点并液化的过程。
灰口铸铁的熔炼一般采用高炉冶炼、电炉冶炼或转炉冶炼等方法。
在熔炼过程中，需要根据不同的铸件要求进行合金调整以提高材料的性能。
### 1.3 浇铸浇铸是将熔化的灰口铸铁液体倒入铸型中的过程。
铸型一般采用砂型、金属型或陶瓷型等材料制成，以获得所需的产品形状。
浇铸时需控制合适的浇注温度和速度，以避免产生缺陷。
### 1.4 热处理热处理是对灰口铸铁进行退火、淬火或正火等热处理过程，以调整其组织结构和性能。
热处理可以增强灰口铸铁的硬度、强度和耐磨性，提高其使用寿命和耐久性。
## 2. 灰口铸铁的应用灰口铸铁由于其良好的机械性能和耐用性，广泛应用于各个领域。
### 2.1 汽车行业灰口铸铁在汽车行业中主要用于发动机缸体、曲轴箱、曲轴等关键部件的制造。
其高强度和耐磨性能可以有效提升发动机的工作效率和可靠性。
### 2.2 机械设备灰口铸铁在机械设备制造中扮演着重要角色，常用于生产工具机、纺织机械、压力机和冲压机等设备的机身和底座。
其高强度和刚性能够保证设备的稳定性和可靠性。
### 2.3 建筑行业灰口铸铁在建筑行业中用于制造护栏、栏杆和楼梯扶手等构件。
由于需要承受较大的载荷和冲击力，灰口铸铁的高韧性和耐用性使其成为理想的选择。
## 结论灰口铸铁的生产工艺包括原料准备、熔炼、浇铸和热处理等步骤。
其广泛应用于汽车行业、机械设备和建筑行业等领域，获得了良好的效果。
灰口铸铁作为一种优质的合金材料，为各个行业的发展提供了良好的支持。
铸铁的热处理
铸铁的热处理铸铁的热处理和钢的热处埋有相同之处，也有不同之处。
铸铁的热处理一般不能改善原始组织中石墨的形态和分布状况。
对灰口铸铁来说，由于片状石墨所引起的应力集中效应是对铸铁性能起主导作用的困素，因此对灰口铸铁施以热处理的强化效果远不如钢和球铁那样显著。
故灰口铸铁热处理工艺主要为退火、正火等。
对于球铁来说，由于石墨呈球状，对基体的割裂作用大大减轻，通过热处理可使基体组织充分发挥作用，从而可以显著改善球性的机械性能。
故球铁像钢一样，其热处理工艺有退火、正火、调质、多温淬火、感应加热淬火和表面化学热处理等。
铸铁的热处理工艺：1.消除应力退火由于铸件壁厚不均匀，在加热，冷却及相变过程中，会产生效应力和组织应力。
另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力，所有这些内应力都必须消除。
去应力退火通常的加热温度为500～550℃保温时间为2～8h，然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁)。
采用这种工艺可消除铸件内应力的90～95%，但铸铁组织不发生变化。
若温度超过550℃或保温时间过长，反而会引起石墨化，使铸件强度和硬度降低。
2.消除铸件白口的高温石墨化退火铸件冷却时，表层及薄截面处，往往产生白口。
白口组织硬而脆、加工性能差、易剥落。
因此必须采用退火(或正火)的方法消除白口组织。
退火工艺为：加热到550-950℃保温2～5h，随后炉冷到500—550℃再出炉空冷。
在高温保温期间，游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A，在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解，发生石墨化过程。
由于渗碳体的分解，导致硬度下降，从而提高了切削加工性。
3.球铁的正火球铁正火的目的是为了获得珠光体基体组织，并细化晶粒，均匀组织，以提高铸件的机械性能。
有时正火也是球铁表面淬火在组织上的准备、正火分高温正火和低温正火。
高温正火温度一般不超过950～980℃，低温正火一般加热到共折温度区间820～860℃。
正火之后一般还需进行处理，以消除正火时产生的内应力。
灰铸铁的热处理
（３）冷却速度一定成分的铸铁,石墨化程度取决于冷却速度。冷速越慢,越利于碳原子的扩散，促使石墨化进行。冷速越快，析出渗碳体的可能性就越大。这是由于渗碳体的WC(６.69%）比石墨(100％)更接近于合金的WＣ(2.5%～４.0%)
双重相图:实践证明,铸铁在冷却时，冷速越缓,析出石墨的可能性越大,用Ｆe-Ｇ相图说明;冷速赶快,则析出渗碳体的可能性越大,用Fe-Fｅ3C相图说明。为便于比较和应用,习惯上把这两个相图合画在一起，称之为铁-碳合金双相图。如图4-1１所示。其中虚线表示稳定态（Fｅ-G）相图,实线表示亚稳定态(Fe-Ｆｅ3C）相图,虚线与实线重合的线用实线画出。石墨化以哪一种方式进行，主要取决于铸铁的成分与保温冷却条件。
正火后冷却速度影响铁素体的析出量，从而对硬度产生影响。冷速愈大，析出的铁素体数量愈少，硬度愈高。因此可采用控制冷却速度的方法）（空冷、风冷、雾冷),达到调整铸铁硬度的目的。
淬火与回火
1.淬火 铸铁淬火工艺是将铸件加热到Ac１上限+30～50℃的温度,一般取8５0~900℃，使组织转变成奥氏体,并在此温度下保温,以增加碳在奥氏体中的溶解度，然后进行淬火，通常采用油淬。
第三阶段石墨化在738℃（P'Ｓ'K'线）,通过共析转变析出共析石墨。即
３．影响石墨化的主要因素
(1)化学成分按对石墨化的作用,可分为促进石墨化的元素（C、Si、Al、Cu、Ｎi、Co、P等）和阻碍石墨化的元素(Cr、Ｗ、Mｏ、V、Ｍｎ、Ｓ等)两大类。
金属学与热处理第十一章铸铁习题与思考题
金属学与热处理第十一章铸铁习题与思考题(一)填空题1．碳在铸铁中的存在形式有和2．影响铸铁石墨化最主要的因素是和3．根据石墨形态，铸铁可分为、、和4根据生产方法的不同，可锻铸铁可分为和5球墨铸铁是用一定成分的铁水经和后获得的石墨呈的铸铁。
6HT350是的一个牌号，其中350是指为7KTH300－06是的一个牌号，其中300是指为；06是指为8．QT1200—01是的一个牌号，其中1200是指为；01是指为9普通灰口铸铁按基体的不同可分为、、其中以的强度和耐磨性最好。
10．可锻铸铁按基体的不同可分为和11球墨铸铁按铸态下基体的不同可分为、和12．球墨铸铁经等温淬火其组织为13铸铁（除白口铸铁外）与钢相比较，其成分上的特点是和高，其组织上的特点是14球墨铸铁的强度、塑性和韧性较普通灰口铸铁为高，这是因为15生产变质铸铁常选用和作为变质剂。
16．生产球墨铸铁常选用和作为球化剂。
17生产可锻铸铁的方法是18灰口铸铁铸件薄壁处（由于冷却速度快）出现组织，造成困难，采用克服之。
19铸铁具有优良的性、性、性和性。
20普通灰口铸铁软化退火时，铸铁基体中的全部或部分石墨化，因而软化退火也叫做退火。
21．球墨铸铁等温淬火的目的，是提高它以及和22铸铁件正火的目的是提高和，并为表面淬火做好组织准备。
23灰口铸铁经正火处理，所获得的组织为24球墨铸铁的淬透性比较好，一般件采用淬，形状简单硬度要求较高时采用淬。
25．普通灰口铸铁软化退火的主要目的是和（二)判断题1．可锻铸铁在高温状态下可以进行锻造加工2．铸铁可以经过热处理来改变基体组织和石墨形态3．可以通过热处理的方法获得球墨铸铁4．共析反应时形成共析石墨(石墨化)不易进行5．利用热处理方法来提高普通灰口铸铁的机械性能其效果较显著6．可以通过热处理方法提高球墨铸铁的机械性能其效果较显著7．灰口铸铁的抗拉强度、韧性和塑性均较钢低得多，这是由于石墨存在，不仅割裂了基体的连续性，而且在尖角处造成应力集中的结果8．碳全部以渗碳体形式存在的铸铁是白口铸铁9．由于石墨的存在，可以把铸铁看成是分布有空洞和裂纹的钢10．含石墨的铸铁具有低的缺口敏感性11．含石墨的铸铁切削加工性比钢差，所以切削薄壁、快冷的铸铁零件毛坯时容易崩刃。
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灰口铸铁的热处理
灰口铸铁进行热处理，不能改变片状石墨的形状和分布特征，因而不能根据改善它的性能特别是塑性（硬度除外）。
因此对于灰口铸铁来说，热处理有一定的局限性。
一灰口铸铁的除应力低温退火
HT20-40铸铁在350℃以下基本处于稳性状态，在350℃以上，铸铁开始进入稳塑性温度区域，加热至450℃以上，铸铁便开始激烈的变形，若在这个温度以上时效则残余应力可得到较大程度的消除，但时效的温度局限限度硬度降低的限制。
铸铁低温热时效温度一般为500-600℃是适宜的。
在选择时效温度时，必须考虑铸铁的化学成分，主要根据硅的含量是否添加合金元素而定。
普通灰口铸铁当温度超高550℃即可能发生部分渗碳体的分解与粒化，使铸铁组织发生转变，降低强度和硬度。
当含有合金元素时，这些过程发生于接近临界点的温度。
在含硅与含碳低的高质量铸铁中，这两种过程发生于650℃左右。
普通灰口铸铁退火温度550℃较适宜，超过570℃机械性能急剧下降，低Ni-Cr合金铸铁退火温度可提高到600℃，而高Ni-Cu-Cr合金铸铁退火温度高达650℃时时效较显著。
铸件的装炉温度应低于200℃，升温速度不能太快，一般为60-120℃/小时。
冷却速度必须缓慢。
在350℃以上过快的冷却，可能产生二次残余内应力。
所以350℃以上必须缓冷，一般为20-40℃/小时，冷至200-150℃以下可出炉空冷。