球墨铸铁淬火工艺规范(精)

等温淬火球墨铸铁表面热处理工艺的研究

摘要：等温淬火球墨铸铁（Ｄ）具有多方面优越的性能特点，然而，单纯的等温淬火难以同时具有高强度、高硬度及ＡＩ
高的韧性与塑性。为了进一步扩大Ａ的应用范围，用不同的表面高频淬火工艺考察了Ａ表面热处理的可行性，ＤＩ采ＤＩ
等温淬火球墨铸铁（ＤＩ是近年来国内外一直Ａ）关注和不断深入研究的一种应用面很广的新型材料【ｌ】。其具有优异的力学性能，如高的韧性、拉伸强度、硬
由于ＡＤ的基体组织为奥一铁体，与传统球铁的Ｉ基体截然不同，其表面热处理过程的组织转变规律及相应工艺与传统球铁相比也必然有所不同。本文采用不同的表面高频淬火工艺探索了Ａ表面热处理的可ＤＩ
ｆａｉｉｙｏｕｆｃｅｔｔｅｔｅｔｂｗｏｄｆｒｎｒｃｓｅｆｈｇ－ｒｑｅｃｕｎｈｎｏｅｓｂｌｆｓｒｅｈａｒａｍｎｙｔｉｅｅｔｐｏｅｓｓｏｉｈｆｕｎｙｑｅｃｉｇｆｒＡＤＩｉｔａｅ．
行性，对所可能产生的缺陷进行了研究分析，并着重
度、断裂韧性、疲劳强度等，优于钢的耐磨性和减震降噪性能【１卜５。随着现代工业竞争的不断激烈，高性能低成本的材料正是所追求的目标，ＡＤ可以很好地满Ｉ足要求，并且在许多领域中得到应用。比如，以ＡＤＩ代替锻钢及铸钢生产汽车零部件，可减重１％￣３％，００降低相对成本１％￣３％，从源头上大幅度降低汽车噪５０

球墨铸铁

1.2 球墨铸铁的热处理
球墨铸铁的热处理工艺：
主要有退火、正火、调质、等温淬火
1.2 球墨铸铁的热处理
退火的目的在于获得铁素体基体。球化剂增大铸件的白口化倾向，当铸件薄壁处出现渗碳体时，为了获得塑性好的铁素体基体，并改善切削性能，消除铸造应力，根据铸铁的铸造组织，可采用两种退火工艺。
正火的目的在于温度，又分高温正火（完全奥氏体化正火）和低温正火（不完全奥氏体化正火）两种。
1.1 球墨铸铁的成分、组织、
性能和用途
应用：
由于球铁具有优异的力学性能，因此可用于负荷较大、受力较复杂的零件，甚至能代替碳钢制造某些零件。
如珠光体基体的球铁，常用于制造柴油机曲轴、连杆、齿轮、机床主轴、蜗轮、蜗杆，轧钢机的轧辊，水压机的工作缸、缸套、活塞等。而铁素体的球铁，可用于制造受压阀门、机器底座、汽车后桥壳等。
工程材料及热处理
球墨铸铁
石墨成球状的铸铁称为球墨铸铁，是在灰口铸铁的铁液中加入球化剂（稀土镁合金等）和变质剂（硅铁）进行球化变质处理后得到的。
铸造性能好成本低廉生产方便
1.1 球墨铸铁的成分、组织、性能和用途
与灰铸铁相比，它的硫含量较低，而碳含量较高，一般为过共晶成分，以利于石墨球化。
但是调质处理一般只适用于小尺寸的铸件，当尺寸过大时，铸件内部淬不透，处理效果不好。
1.2 球墨铸铁的热处理
淬火等温淬火时，将零件加热到奥氏体区，保温一定时间后，在300℃左右的等温盐浴中冷却并保温，使基体在此温度下转变为下贝氏体。球墨铸铁经等温淬火后不仅可以获得较高的强度，同时还具有良好的塑性和韧性。
1.2 球墨铸铁的热处理
完全奥氏体正火工艺曲线图

球墨铸铁的等温淬火工艺

球墨铸铁的等温淬火工艺
球墨铸铁是一种广泛应用于工程中的铸铁，具有较高的强度和韧性。

其中，等温淬火是一种重要的热处理工艺，可以显著提高球墨铸铁的机械性能和耐磨性。

等温淬火通常包括以下几个步骤：首先，在炉内加热球墨铸铁至一定温度，保温一定时间使其组织达到平衡状态；然后迅速将球墨铸铁置于淬火介质中，使其快速冷却，从而使组织发生变化；最后，在适当的温度下进行回火处理，消除淬火过程中的残余应力，并提高强度和韧性。

等温淬火的工艺参数包括加热温度、保温时间、淬火介质和回火温度等。

其中，加热温度和保温时间的选择应根据球墨铸铁的材质、尺寸和要求的性能来确定；淬火介质应根据要求的硬度和韧性来选择，常用的淬火介质包括水、油和空气等；回火温度的选择应根据要求的性能来确定，通常在300~600℃范围内。

总之，等温淬火是一种重要的球墨铸铁热处理工艺，可显著提高其机械性能和耐磨性。

在实际应用中，应根据具体情况选择适当的工艺参数，保证球墨铸铁的性能达到要求。

- 1 -。

球墨铸铁的淬火退火回火正火热处理分析

球墨铸铁的淬火退火回火正火热处理分析球墨铸铁的淬火退火回火热处理为改善铸铁件整体性能常有消除白口退火，提高韧性的球墨铸铁退火，提高球墨铸铁强度的正火、淬火等。

1.球墨铸铁的淬火并回火处理球墨铸造件作为轴承需要更高的硬度，常将铸铁件淬火并低温回火处理。

工艺是：铸件加热到860-900℃的温度，保温让原基体全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经250-350℃加热保温回火，原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织，原球状石墨形态不变。

处理后的铸件具有高的硬度及一定韧性，保留了石墨的润滑性能，耐磨性能更为改善。

球墨铸铁件作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求强度高同时韧性较好的综合机械械性能，对铸铁件进行调质处理。

工艺是：铸铁件加热到860-900℃的温度保温让基体奥氏体化，再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经500-600℃的高温回火，获得回火索氏体组织(一般尚有少量粹块状的铁素体)，原球状石墨形态不变。

处理后强度，韧性匹配良好，适应于轴类件的工作条件。

2.提高韧性的球墨铸铁退火球墨铸铁在铸造过程中此普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体，为提高铸铁件的延性或韧性，常将铸铁件重新加热到900-950℃并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600℃出炉变冷。

过程中基体中的渗碳体分解出石墨，自奥氏体中析出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体全转换为铁素体。

若铸态组织由(铁素体＋珠光体)基体，以及球状石墨组成，为提高韧性，只需将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨，为此将铸铁件重新加热到700-760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷。

3.提高球墨铸铁强度的正火球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细的珠光体组织。

工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850-900℃温度，原铁素体及珠光体转换为奥氏体，并有部分球状石墨溶解于奥氏体，经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体，因此球墨铸件的强度提高。

球墨铸铁淬火工艺

球墨铸铁淬火工艺球墨铸铁淬火工艺是一种常用的金属加工工艺，用于增强球墨铸铁的硬度和强度。

本文将详细介绍球墨铸铁淬火工艺的原理、步骤和应用。

一、原理球墨铸铁淬火是通过控制材料的冷却速率，使材料经历一系列相变过程，从而改变材料的组织结构和性能。

在淬火过程中，通过将球墨铸铁加热至适当温度，然后迅速冷却到室温，使铁素体转变为贝氏体和马氏体的混合组织，从而提高其硬度和强度。

二、步骤1. 材料准备：选择合适的球墨铸铁材料，确保其成分符合要求，并进行必要的铸造和热处理。

2. 加热处理：将球墨铸铁加热至适当温度，通常为840℃至950℃。

加热时间根据材料厚度和规格而定，一般为1小时至数小时。

3. 迅速冷却：将加热至适当温度的球墨铸铁迅速浸入冷却介质中，通常使用水、油或盐水作为冷却介质。

冷却介质的选择取决于材料要求和工艺条件。

4. 温度调控：控制淬火介质的温度，确保材料迅速冷却到适当温度范围内，以实现所需的淬火效果。

5. 均匀冷却：确保球墨铸铁在冷却介质中均匀冷却，避免出现温度梯度过大导致应力集中和变形。

6. 温度测量：使用温度计等工具测量球墨铸铁的冷却温度，以确保淬火过程的准确性。

三、应用球墨铸铁淬火工艺广泛应用于机械制造、汽车制造、工程机械、农机装备等领域。

由于球墨铸铁具有高强度、良好的韧性和抗疲劳性能，淬火后的球墨铸铁能够满足各种复杂工况下的使用要求。

在汽车制造领域，球墨铸铁淬火工艺常用于制造汽车发动机缸体、曲轴箱、曲轴等零部件。

淬火后的球墨铸铁能够提高零部件的耐磨性和抗拉强度，确保发动机在高温和高压环境下的正常运行。

在机械制造领域，球墨铸铁淬火工艺常用于制造齿轮、减速器、机床导轨等重要零部件。

淬火后的球墨铸铁能够提高零部件的硬度和耐磨性，增加其使用寿命，同时保持较高的韧性和抗冲击性能。

球墨铸铁淬火工艺还广泛应用于工程机械和农机装备等领域，用于制造各种高强度和耐磨的工作部件，如履带链轮、铲斗、铲刀等。

总结起来，球墨铸铁淬火工艺是一种重要的金属加工工艺，通过控制材料的冷却速率，能够提高球墨铸铁的硬度和强度，满足复杂工况下的使用要求。

ASTM A536 球墨铸铁

名称：A536-84（2004年重新认可）球墨铸铁件标准规范1. 应用范围1.1 本规范适用于球墨铸铁件。

球墨铸铁为含有完全球状、而不含其他形状石墨的铸铁，见ASTM A644术语定义。

1.2 以英寸和磅为标准单位。

1.3 在同一铸件的不同位置、同一铁液浇铸的铸件和测试试样的性能之间没有精确的数量关系（见附录X1）。

2. 参考文件2.1 ASTM标准A370 钢制品机械性能测试的试验方法和定义A644 铸铁件相关术语A732/A732M 一般应用碳素和低合金钢、高温高强度钴合金熔模铸件技术规范E8 金属材料拉伸测试试验方法2.2 军用标准MIL-STD-129 发货和储存标记方法3. 定购信息3.1 根据本规范定购材料应该包括下列信息：3.1.1 ASTM名称，3.1.2 所需的球墨铸铁牌号（见表1和第4节、第9节），3.1.3 如果需要，其他特殊性能（见第7节），3.1.4 是否需要不同数目的试样（见第10节），3.1.5 如果需要，需提供保证书（见第14节）和3.1.6 如果需要，其他的交付物（见第15节）。

4. 拉伸性能要求4.1 测试试样所代表的铸铁应该符合表1和2中的拉伸性能要求。

表1中为一般用途的铸铁，而表2中的铸铁用于特殊应用（例如管子、接头配件等）。

4.2 屈服强度应该在0.2％偏移量时确定（见测试方法E8）。

其他的方法可以在生产商和购买方相互达成一致后使用。

5. 热处理5.1 牌号60-40-18通常需要完全铁素体化退火。

牌号120-90-02和100-70-03一般需要淬火回火或正火回火或等温热处理。

其他牌号可以铸态或热处理状态交付。

经过淬火到马氏体再回火热处理的球墨铸铁比相同硬度的铸态材料有低得多的疲劳强度。

6. 测试试样6.1 用来机加工成拉伸测试试样的单铸测试试块应该铸造成图1和图2指定的尺寸和形状。

由图3所示的模具铸造的改良龙骨型铸锭可以替代1英寸的Y型铸锭或1英寸的龙骨型铸锭。

ASTM A536-1984(2004) 球墨铸铁件-中文版

名称：A536-84（2004年重新认可）球墨铸铁件标准规范　1. 应用范围1.1 本规范适用于球墨铸铁件。

球墨铸铁为含有完全球状、而不含其他形状石墨的铸铁，见ASTM A644术语定义。

1.2 以英寸和磅为标准单位。

1.3 在同一铸件的不同位置、同一铁液浇铸的铸件和测试试样的性能之间没有精确的数量关系（见附录X1）。

2. 参考文件2.1 ASTM标准A370 钢制品机械性能测试的试验方法和定义A644 铸铁件相关术语A732/A732M 一般应用碳素和低合金钢、高温高强度钴合金熔模铸件技术规范E8 金属材料拉伸测试试验方法2.2 军用标准MIL-STD-129 发货和储存标记方法3. 定购信息3.1 根据本规范定购材料应该包括下列信息：3.1.1 ASTM名称，3.1.2 所需的球墨铸铁牌号（见表1和第4节、第9节），3.1.3 如果需要，其他特殊性能（见第7节），3.1.4 是否需要不同数目的试样（见第10节），3.1.5 如果需要，需提供保证书（见第14节）和3.1.6 如果需要，其他的交付物（见第15节）。

4. 拉伸性能要求4.1 测试试样所代表的铸铁应该符合表1和2中的拉伸性能要求。

表1中为一般用途的铸铁，而表2中的铸铁用于特殊应用（例如管子、接头配件等）。

4.2 屈服强度应该在0.2％偏移量时确定（见测试方法E8）。

其他的方法可以在生产商和购买方相互达成一致后使用。

5. 热处理5.1 牌号60-40-18通常需要完全铁素体化退火。

牌号120-90-02和100-70-03一般需要淬火回火或正火回火或等温热处理。

其他牌号可以铸态或热处理状态交付。

经过淬火到马氏体再回火热处理的球墨铸铁比相同硬度的铸态材料有低得多的疲劳强度。

6. 测试试样6.1 用来机加工成拉伸测试试样的单铸测试试块应该铸造成图1和图2指定的尺寸和形状。

由图3所示的模具铸造的改良龙骨型铸锭可以替代1英寸的Y型铸锭或1英寸的龙骨型铸锭。

球墨铸铁QT600--3表面激光多道淬火工艺的研究

学校代号：１０５３２学号：￥１１０２Ｗ２４４密级：公开湖南大学工程硕士学位论文球墨铸铁ＱＴ６００．３表面激光多道淬火工艺的研究导师姓名及职称：刘继常教授桂林高级工程师论文提交日期：２０１３年５月２０日ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｌａｓｅｒｓｕｒｆａｃｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｏｆｄｕｃｔｉｌｅｃａｓｔｉｒｏｎＱＴ６００－３ｂｙＬＵＯＤａｎＢ．Ｅ．（ｎｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｔａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ）２０１１ＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎｐａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｔｈｅＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬＩＵＪｉｃｈａｎｇＳｅｎｉｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒＧＵＩＬｉｎＭａｙ，２０１３湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

…名：产日期：邳年６月６日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于１、保密口，在一年解密后适用本授权书。

２、不保密团。

（请在以上相应方框内打“√”）日期：Ｚｏｆ乡年６月６日作者签名：日期：加侈年６月６日导师签名：球墨铸铁ＱＴ６００·３表面激光多道淬火工艺的研究摘要球墨铸铁材料因其较高的强度、良好的塑性和韧性，以及便于生产，成本比钢低廉等优良的性能而被广泛应用在工业生产中的各个领域。

球墨铸铁GGG70L表面感应淬火研究

美国（ASTM）
D6510 （D7003）
3.0～3.7
2.0～2.4
≤0.15 0.3～0.6 0.3～0.5 ≤0.015
≤0.08
0.5～1.0 0.4～0.7 0.04～0.05
中国(GB) QT700M 3.4～3.8 2.0～2.8 ≤0.1 0.3～0.8 0.4～1.0 ≤0.02 ≤0.06 0.9～1.0 0.3～0.7 ≥0.03
90（2级）＞90（珠95）
≥700
≥400
240～280
—
足够的珠光体组织
≥700
≥400
240～280
石墨球均匀分布＞90（珠95） 650～700
380～440
220～270
—
—
650～700
380～440
220～270
热加工
41 2019年第7期

I nduction Teat-treatment Technology
1. 材质说明 GGG70L球墨铸铁为德国牌号，由于其具有良好的力学性能、表面淬火性能及焊接性能，目前较多应用于汽车覆盖件拉延
序模具，如凹模、凸模、压边圈等。
（1）各国工业标准对于 GGG70L化学成分的要求如表1 所示。
（2）各国工业标准对于 GGG70L的金相组织与力学性能要求如表2所示。
标准福特WDX 宝马BMW 奔驰BENZ 德国大众
材料牌号
GGG70L EN-JS2070 GGG70L EN-JS2070 GGG70L EN-JS2070 GGG70L EN-JS2070
表2 GGG70L的金相组织与力学性能球化率（%）珠光体（%）抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa

球墨铸铁性能及生产工艺

二、合金元素球墨铸铁的合金元素主要有钼、铜、镍、铬、锑、钒、铋等金属。这些元素的主要是起提高铸铁的强度，稳定基体组织的作用。
球墨铸铁的凝固特点
1、球墨铸铁有较宽的共晶温度范围 2、球墨铸铁的糊状凝固特性 3、球墨铸铁具有较大的共晶膨胀
球墨铸铁的典型缺陷
1、球化不良和球化退化特征：断口银灰色，分布芝麻状黑斑点。金相组织分布大量厚片石墨。原因：原铁液含硫高，过量反球化元素。建议选用低硫焦炭，脱硫处理，必要时增加球化剂稀土量，控制冲天炉鼓风强度和料位。
讨论

薄壁铸态球墨铸铁
在欧美发达国家的阀门铸造工艺中，日趋使用薄壁铸件，可以节约资源。薄壁铸态球墨铸铁件是壁厚仅为几毫米的铸件。由于薄壁，共晶凝固时冷却速度极快，所以抑制白口组织的出现成为首要问题。
白口临界球数(个/平方毫米)
700 600 500 400 300 200 100 0 0 1 2 5 10 15 20 25 冷却速度R（摄氏度/秒）冷却速度与临界球数的关系
1、石墨：未溶石墨、添加晶体石墨、非平衡石墨 2、岩状结构碳化物基底 3、氧化物 4、硫化物/氧化物 5、铋及铋的化合物
球墨铸铁的孕育
球墨铸铁孕育的重要性灰铸铁、球墨铸铁孕育的异同点孕育衰退现象提高孕育效果的措施 a.选择强效孕育剂 b.必要的S的含量 c.改善处理方法 d.提高铸件冷却速度

球状石墨的生长

球状石墨的生长条件 a、极低的硫、氧含量 b、限制反球化元素 c、保证必要的冷却速度 d、添加的球化元素第一组：镁、钇、铈、钙、镧、镤、钐、镝、镱、钬、铒第二组：钡、锂、铯、铷、锶、钍、钾、钠第三组：铝、锌、镉、锡最佳含量 W(Mg)：(0.04-0.08)% W(Ce): (0.07-0.12)% W(Y) : (0.15-0.2)%

球墨铸铁等温淬火的回火及注意事项ppt实用资料

职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
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等温淬火后的回火及注意项
制作人：郭静静榆林职业技术学院
球墨铸球铁墨铸铸铁件铸生件产生产技技术术课课程程
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球墨铸铁等温淬火后，在贝氏体基体中常出现淬火马氏体和残留奥氏体。淬火马氏体会造成球墨铸铁的脆性。为了消除脆性，可通过低温（250℃左右）回火，使淬火马氏体转变为回火马氏体。回火温度对力学性能的影响如图1所示。
淬火剂的温度立刻增高。如果淬火剂能够采用循环供应的
方法，效果最好。
（2）工件的厚度应该限制在20cm以下，超过20cm的铸
件不应该采用等温淬火方法。
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观
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图1 等温淬火后回火温度对力学性能的影响
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在不影响硬度的条件下，球墨铸铁等温淬火后再进行回火，可进一步提高球墨铸铁的抗拉强度和冲击韧性，在等温淬火后回火与延长保温时间有着相似的作用，它使共晶团边界上的残余奥氏体在回火过程中更易转变成下贝氏体，这样提高了球墨铸铁的性能。
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等温淬火后回火，它能充分地消除零件的内应力，提高球墨铸铁铸件的强度和韧性，由于残余奥氏体转变成回火贝氏体，使硬度提高；淬火马氏体在回火后成为回火马氏体使球墨铸铁铸件硬度降低。由于这两个效应的综合结果，因此，球墨铸铁铸件在等温淬火后的回火对硬度的影响不大。球墨铸铁在等温淬火后回火，有时也会出现硬度略微升高的现象。

河北工业大学科技成果——等温淬火球墨铸铁(ADI、CADI)生产技术

河北工业大学科技成果——等温淬火球墨铸铁（ADI、
CADI）生产技术
项目简介
等温淬火球墨铸铁（简称ADI）的基体组织为贝氏体＋奥氏体，具有很高的强韧性，通过等温淬火热处理获得。

等温淬火球墨铸铁力学性能优异，抗拉强度可达850-1600Mpa，延伸率1-12%，冲击韧性34-102J/cm2，硬度HB300-450，弯曲疲劳强度400-450Mpa。

另外，含碳化物的等温淬火球墨铸铁（CADI）具有较高的耐磨性，同时具有较高的韧性。

根据使用性能要求的不同，采取不同的热处理工艺获得不同性能要求的等温淬火球墨铸铁。

经过多年的研究该项目技术成熟。

市场前景
我国的铸件产量居于世界首位，超过2441万吨／年，但球墨铸铁的比例相对较低，仅为18-25%，而发达国家达到30-50%。

全世界DAI产量约15万吨，其中欧洲占2万吨，其余均在北美，产量增长率在8-16%，比普通球墨铸铁增长快2-4倍。

我国的ADI产量很少，且主要用于磨球、斜锲等低档产品，高档ADI产品很少，另外目前还没有批量生产ADI的专业厂，仅有一家美国独资的专业厂。

随着我国汽车产量的逐年增加，另外ADI的国外订单也在增加，ADI产品的需求量越来越大。

ADI主要用于生产曲轴、齿轮、以及耐磨配件等。

规模与投资具有电炉熔炼条件的铸造工厂可以接受本科研成果，根据产品需要再投资250-600万人民币，年产可达2000-3000吨等温淬火球墨铸铁件。

生产设备熔炼设备为中频电炉，混砂机，造型机，射芯机，等温淬火热处理设备等。

效益分析等温淬火球墨铸铁件的生产技术含量较其它铸铁件高，因此，经济效益汇报率高，可达15-30%。

合作方式技术转让。

常用铸造齿轮材料及其热处理工艺方法

常用铸造齿轮材料及其热处理工艺方法铸造齿轮因其加工性能好、耐磨性高、噪声低及成本低等优点，在机械制造行业得到广泛应用。

常用铸造齿轮材料主要包括铸铁及铸钢。

常用齿轮铸铁材料是灰铸铁和球墨铸铁，因铸铁中存在游离石墨和多孔性结构，故齿轮的耐磨性良好、噪声小。

与铸铁齿轮材料相比，铸钢材料具有较高强度、硬度和耐磨性能，可用于负荷较大的大型齿轮。

一、铸铁齿轮材料及其热处理铸铁齿轮常用材料为灰铸铁及球墨铸铁。

1.齿轮用灰铸铁灰铸铁抗拉强度低，脆性较高，抗弯及耐冲击能力很差，但它易于铸造，易切削，具有良好的耐磨性、缺口敏感性小、减振性及成本低特点，可用于低速、载荷不大的开式齿轮传动。

（1）齿轮用灰铸铁的牌号及力学性能齿轮用灰铸铁的牌号及抗拉强度见表1。

（2）灰铸铁齿轮表面硬度和耐磨性灰铸铁表面热处理前最好先正火处理。

表面热处理，如高中频感应淬火及化学热处理等，其中高中频感应淬火应用最多。

高中频感应淬火温度通常采用850~950℃加热淬火，由于铸铁导热性差，因此加热速度不易太快，单位功率要比同样的钢件小一些。

否则，会产生裂纹和熔化现象。

铸铁经高频感应加热后，淬火冷却介质一般采用水、PAG进行冷却。

回火温度一般在200~400℃，铸铁齿轮经淬火、回火后硬度为40~50HRC。

灰铸铁齿轮金相检验执行GB/T7216《灰铸铁金相检验》标准。

2.齿轮用球墨铸铁球墨铸铁的性能介于钢和灰铸铁之间，强度比灰铸铁高很多，具有良好的韧性和塑性，在冲击不大的情况下，可代替钢制齿轮。

齿轮制造主要使用珠光体和贝氏体球墨铸铁，牌号在QT500以上，热处理一般采用正火+回火。

（1）球墨铸铁牌号、基体组织、力学性能及其各热处理状态下的力学性能球墨铸铁牌号、基体组织、力学性能见表2。

（2）球墨铸铁热处理铸造齿轮毛坯的预处理一般采用退火、正火，也可进行正火+回火，或调质处理。

球墨铸铁齿轮的常用热处理工艺见表3。

（3）球墨铸铁金相检验执行GB/T9441《球墨铸铁金相检验》标准。

球墨铸铁盐浴等温淬火加工

球墨铸铁盐浴等温淬火加工球墨铸铁是一种材料，它由铸铁中添加了稀土元素后，再经过球化处理而得。

球化处理是将贝氏体铸铁通过加热，加入球化剂（通常为镁和稀土元素）进行球化和稀土球化作用获得的铸造合金材料。

球墨铸铁在很多方面比普通铸铁具有更好的性能，这些性能包括其强度，韧性和耐蚀性。

球墨铸铁通常用于制造汽车、卡车、公共交通工具、农业机械和工业设备等。

但是它的加工难度较大，因为它容易热裂和变异。

因此，球墨铸铁需要经过特殊的处理来满足特定的要求。

其中一种方法是盐浴等温淬火加工。

盐浴等温淬火加工是一种热处理方法，它适用于低合金钢、高合金钢和铸铁等材料。

它通过将材料浸入温度和成分恒定的淬火盐浴中，在相应的温度下等温，然后冷却。

这种过程通过改变材料的组织和性能，使其达到预期的性质。

盐浴等温淬火加工在对球墨铸铁的处理中非常有用。

盐浴等温淬火加工对球墨铸铁的影响是使其具有良好的热稳定性和抗疲劳性能。

这是通过改变球墨铸铁的晶体结构来实现的。

晶体结构改变后，球墨铸铁中的碳含量和贝氏体的数量减少，从而使其更加稳定，并且可以承受更多的热和压力。

这种改变使球墨铸铁具有更好的热膨胀和热变形性能，从而可以在高温和高压下保持更好的形状和结构。

盐浴等温淬火加工还可以改善球墨铸铁的抗蚀性能。

内部结构发生变化后，球墨铸铁的表面硬度有所提高，从而使其抵抗腐蚀和磨损的能力更强。

这对于制造汽车和其他机械零件的持久性和性能都非常重要。

总的来说，盐浴等温淬火加工是一个非常有用的热处理方法，特别适用于球墨铸铁。

它可以改善球墨铸铁的热稳定性，抗疲劳性能和抗腐蚀性能，使其更加持久和稳定。

虽然盐浴等温淬火加工需要更高的技术和设备要求，但是对于制造高质量机械零件和汽车零件等行业而言，它是一个必不可少的工艺。

球墨铸铁淬火

（1）淬火目的球墨铸铁基体组织，一般都是珠光体和铁素体，或者为珠光体。

为了改善铸件的力学性能，提高它的硬度、强度和它的耐磨性，往往对它进行淬火处理。

淬火的目的也和钢淬火的目的相似，主要是为了获得高硬度的基体组织和力学性能而进行的。

（2）淬火处理球墨铸铁的淬火与钢的淬火基本相同，不过它的淬火加热温度、保温时间及冷加速度等一般与它的化学成分的关系不大，而主要取决于它的基本组织。

①加热温度球墨铸铁铸件淬火时的加热温度对于铸件淬火后的硬度有着上接的影响。

铸件淬火温度一般推荐为800~900℃，这样淬火后它的硬度可达HRC60左右。

但不应超过900℃。

铸件淬火的加热温度与基体组织有在，如是它的基体为珠光体（第三、四类型），加热时应取下限，即可在800~850℃左右进行加热淬火;而基体中的铁素体比例在50%以上时（第一、二种类型），加热温度应取上限，即在860~900℃。

但是不论在什么场合下，铸件的淬火加热温度不应低于800℃，也不能出900℃。

因为低于800℃，就不能得到均匀一致的奥氏体，淬火后的组织将是不能令人满意的的，如果淬火温度高于900℃时，淬火后便会保留大量的残余奥氏体，使硬度下降，也不能达到预期的效果。

②保温时间铸件淬火的加热温度与基体组织有关，而且铸件淬火加热时保温时间除了与断面大小有关外，也与基体组织有关。

因此，当确定铸件淬火的保温，亦应考虑断面与基体组织。

例如，当铸件的有效厚度在20mm时，如果把它在为通箱式炉中加热，则应根据其基体组织来决定保温时间。

如果它的基体组织全部为珠光体，则保温0.5~1h就足够了。

倘若基体中有50%左右的铁素体时，保温时间应增加到1—2h，若铁素体占80%左右，淬火保温的时间还要延长，可以达到3h左右。

由此可见，在球墨铸铁淬火前必须分析清楚具有什么样的基体组织，然后才能确定其加热渐度与保温时间。

③冷却球墨球铁铸件淬火时，一般都用油作淬剂是。

油的冷却能力不强，对于截面较大的工作不易淬透，因而较难获得高的硬度，所以在工厂中对于截面较大，而形状又很简单的工件。

等温淬火球铁(ADI)及其应用

S 应被严格限制，以保证球化成功，防止过多的夹杂物产生和球化衰退。P促进脆性，为有害元素。Mo 、Ni 、 Mn 、Cu 是由强变弱的促进硬度的元素。Mn 应低于普通球墨铸铁，因为Mn 有显著的偏析倾向，致使石墨分布不均匀。Cu 可以部分消除 Mn 的不利影响，在使用Cu 后，Mn 含量可放宽至0.5％。加入合金元素Cu 、Mo 、Ni 、 Nb可以提高淬透性及力学性能。干扰元素Ti 、 Sn 、 Sb 、V 等破坏球形，要用稀土元素中和，但Ce过多反球化，应加以控制。
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等温淬火球铁（ADI）及其应用
等温淬火球墨铸铁（Austempering Ductile Iron)是将球墨铸铁加热至奥氏体温度（850－ 950℃）保温（1－2h）至奥氏体为碳所饱和，然后急冷至使铸件不生成珠光体并高于马氏体开始形成温度（Ms）, 在此温度（250－380℃）保持足够长的时间（1.5-3.5h）生成针状铁素体和高碳奥氏体（称为奥氏铁素体）的热处理态铸铁。等温淬火球墨铸铁简称等淬球铁（ADI），国内也有称为奥氏体球铁，贝氏体球铁，奥贝球铁。
1.1.3 铸造工艺
采用先进的成形方法和科学的浇冒口设计技术，防止铸件产生缩孔、缩松、气孔、夹渣等隐藏性缺陷。孔洞和显微缩松体积＜1％。只有提供完善的原始铸件，才能保证等淬球铁高性能的稳定性和可靠性。
铸铁水平连铸和金属型铸造是制造等淬球铁原件先进的成形方法，这种方法铸件冷却快，石墨球数又多、又圆整，不易产生铸造缺陷。
日本等温淬火球墨铸铁（JIS）标准，如表2。表2. 日本等温淬火球墨铸铁（JIS）标准
我国湖北省机电研究设计院和安陆粮食机械厂企业标准（Q／AL-J600-083-1998），如表3 。

球墨铸铁QT600-3激光淬火工艺研究

球墨铸铁QT600-3激光淬火工艺研究
罗玉梅;樊湘芳
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2005()3
【摘要】研究了矩形(5 mm×4 mm)激光束工艺参数(功率密度W和扫描速度v)对QT600 3材料激光淬火淬硬层深度及淬硬层硬度分布的影响。

结果表明,在
W=4.5~5.5 kW/cm2、v=4~5 mm/s时,其淬硬层内硬度分布基本均匀,平均硬度值达920 HV,达到基体硬度的2.3倍左右;硬化层深度达0.5 mm左右。

【总页数】2页(P50-51)
【关键词】球墨铸铁;激光淬火;工艺参数
【作者】罗玉梅;樊湘芳
【作者单位】邵阳学院机械工程系;南华大学机械工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TG156.99;TG143.5
【相关文献】
1.球墨铸铁QT600-3激光相变硬化数值模拟研究 [J], 郭怡晖;刘继常;卢远志;刘金水;颜丙功
2.激光淬火工艺对QT700-2球墨铸铁表面硬度与硬化层深度的影响 [J], 唐亮;王文健;张亚龙;孙玮;詹科
3.QT600-3缸体宽带激光淬火工艺研究 [J], 罗玉梅
4.QT600-3活塞环槽的激光淬火工艺 [J], 韩小溪;申世坤
5.球墨铸铁曲轴激光淬火试验研究 [J], 骆有东
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球墨铸铁600-3高频淬火标准

球墨铸铁600-3高频淬火标准
球墨铸铁600-3的高频淬火标准是根据相关行业标准或用户需
求来制定的。

具体标准可能会有所不同，以下是一般情况下的高频淬火标准：
1. 涂层准备：在淬火前，必须对球墨铸铁600-3进行适当的清
洗和表面处理，以确保涂层的附着力和均匀性。

2. 预热：将球墨铸铁600-3件加热到适当的温度范围，通常为800°C至1000°C。

3. 高频淬火：将预热后的球墨铸铁600-3件放入高频淬火装置
中进行淬火。

淬火过程中，通过高频感应加热使金属件迅速达到淬火温度，然后迅速冷却。

4. 淬火介质：淬火介质通常为水、油或聚合物溶液，具体根据材料性能和要求来选择。

5. 淬火工艺控制：控制淬火时间、温度、冷却速度等参数，以确保球墨铸铁600-3件获得所需的硬度和性能。

6. 回火处理：对于一些要求较高的零件，可以在高频淬火后进行回火处理，以减轻内应力并提高零件的韧性和强度。

需要注意的是，具体标准还需根据产品的使用要求和材料性能来制定，因此在实际应用中，建议根据相关标准或与制造厂商、
工艺专家进行沟通，以确定适合球墨铸铁600-3高频淬火的具体标准。

球墨铸铁退火热处理工艺

球墨铸铁退火热处理工艺球墨铸铁（又称为球铁）是一种高强度、高耐磨、高韧性及良好机械性能的铸铁材料，其主要成分是铁和碳，同时还含有一定的硅、锰、磷等元素。

为了进一步提高球铁的性能，常常需要对其进行热处理，其中最常用的一种就是退火热处理。

一、球铁退火热处理工艺的流程1. 回火：将球铁加热至400～650℃，然后在适当的时间内冷却至室温。

回火可以减少球铁的残余应力并增加韧性。

2. 正火：将球铁加热至约850℃，然后在水中淬火。

正火可以增加球铁的硬度和强度。

3. 淬火+回火：将球铁加热至约850℃，然后在水中淬火。

淬火后，再将球铁回火至适当的温度，使得其获得合适的强度和韧性。

二、球铁退火热处理工艺的优点1. 提高球铁的强度和硬度。

通过正火或淬火+回火的处理方法，可以使球铁获得更高的强度和硬度，从而增加其在使用时的承载能力。

2. 减少球铁的残余应力。

回火可以减少球铁中的残余应力，从而延长其使用寿命。

3. 增加球铁的韧性。

通过回火的处理方法，可以增加球铁的韧性，从而提高其抗震性能和抗裂能力。

三、球铁退火热处理工艺的注意事项1. 加热温度应严格控制。

加热温度过高会导致球铁的晶粒长大，从而降低其性能，而加热温度过低则会影响热处理效果。

2. 冷却速度应适当控制。

水淬时冷却速度过快容易导致球铁的裂纹和变形，而冷却速度过慢则会影响球铁的硬度和强度。

3. 热处理后应进行适当的后续处理。

如对球铁进行表面处理、抛丸清理等，以去除表面氧化皮和杂质，从而提高其使用寿命。

总之，球铁退火热处理工艺是一种有效的提高球铁性能的方法，不同的处理方法适用于不同的产品和使用环境。

因此，在实际应用中应根据具体情况选择合适的热处理方法，并进行科学合理的热处理操作。