铸铁热处理
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铸铁的热处理
铸铁的热处理基础：
1.铸铁是Fe-C-Si三元合金，其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内。 在这个温度和铁素体+奥氏体+石墨的稳定平衡和铁素体+奥氏体+渗碳 体的稳定平衡.在共析温度范围内的不同温度点都对应着不同的铁素体和 奥氏体平衡量.这样，只有控制不同的加热温度和保温时间，就可以获得 不同比例的铁素体和珠光体基体组织
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6
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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7
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
1.炉冷至室温或600℃出炉空冷
2.冷却至720-760℃二阶段石墨化+炉 冷202至0/1室2/2温，或炉冷至600℃出炉空冷
℃ 900-960℃
1-4H
空
70-100℃/H
冷
50-100℃
600℃
<300℃ 空冷
H
高温石墨化退火是将铸件加热到900960℃，使铸件中的自由渗碳及分解 为奥氏体和石墨.保温一段时间.如要 获得强度高耐磨性好的珠光体组织， 冷却方式：
℃
650-700℃
低温石墨化 退火
1-4H
Hபைடு நூலகம்
低温石墨化退火，将铸件加热到稍低于AC1下限
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温度，保温一段时间，使其共析渗碳体分解，然
3
后随炉冷却
℃
900-960℃ 1-4H
炉 冷
70-100℃/H
炉
720-760℃
冷
H
高温石墨化退火是将铸件加热到900960℃，使铸件中的自由渗碳及分解 为奥氏体和石墨.保温一段时间.如要 获得高塑性、韧性的铁素体基体.冷却 方式：
1.出炉空冷至室温
2.出炉空冷至600℃，再进炉，以速度 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
随炉冷却至300℃，出炉空冷
H
室温装炉，以80℃/H加热至720-760℃，并保温一段时间后，随炉冷
却至300℃出炉空冷.（使共析渗碳体分解，获得铁素体基体组织）.
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高温退火：900-960℃（甚至更高）.保温2-4H，炉冷至300℃，空冷，消 除自由渗碳体和磷共晶
两阶段退火：高温退火+低温退火.主要用于铸件中存在渗碳体≥3%，磷共 晶≥1%，有三元或是复合磷共晶.得到铁素体基体组织.
风冷或 是雾冷
H 高温完全奥氏体化正火
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高温完全奥氏体化正火温度一般在900-940℃.温度过高会引起奥氏体 晶粒长大，溶入奥氏体中的碳含量增多冷却时易在晶界出析出二次渗碳 体，为了消除铸态组织用过量的自由渗碳体和复合磷共晶，而必须提高 正火温度时，这时为了避免出现二次渗碳体，可采用二阶段正火工艺
℃
850-900℃ 1-3H
空冷
H
一般情况下，将铸件加热到800-900℃，使原
始组织转变成奥氏体，再保温一段段时间后出
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炉空冷.
5
℃
1-3H
900-960℃ 1-3H
850-900℃
空冷
H
如果铸件组织中存在过量的自由渗体，则必须先加热到 900-960℃的温度，进行高温石墨化以消除自由渗碳 体
℃
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550℃3-4H 50℃/h
40℃/h
低于200℃出炉
H
2
退火
2.石墨化退火 ：为了降低铸件硬度，改善加工性能.提高铸铁的塑性与 韧性
分为 1.低温石墨化退火：铸件中不存在共晶渗碳体，或是数量不多时.
2.高温石墨化退火：当铸件中的共晶渗碳体较多时，必须采用高温 石墨化退火（只有在成分不当，孕育不足，铸件白口，切削困难时才进行 高温退火）
℃
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920-940℃
炉冷 720-760℃
保温时间按照 25mm/h计算
炉冷至300℃，空冷
H
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正火
将铸件加热到880-940℃.使基体全部转化为奥氏体，并使奥氏体均匀化， 冷却后得到珠光体基体+少量牛眼状铁素体，以改善切削性能，提高铸件强 度、硬度、耐磨性，或去除自由渗碳体
℃
880-940℃
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..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
退火
1.去应力退火，将铸件在室温装炉，以50℃/H速度加热到550℃.保温一段时间，再随炉冷却 至200℃。后出炉空冷.
2.低温退火：主要用于铸态组织的渗碳体<3%，无三元或复合磷共晶，QT450-10中铁素体少于 85%。QT400-18的铁素体少于90%。工艺如下：
℃
720-760℃ 80℃/H
℃ 920-980℃ 炉冷 860-880℃
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风冷 H
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铸铁的热处理基础：
1.铸铁是Fe-C-Si三元合金，其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内。 在这个温度和铁素体+奥氏体+石墨的稳定平衡和铁素体+奥氏体+渗碳 体的稳定平衡.在共析温度范围内的不同温度点都对应着不同的铁素体和 奥氏体平衡量.这样，只有控制不同的加热温度和保温时间，就可以获得 不同比例的铁素体和珠光体基体组织
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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
1.炉冷至室温或600℃出炉空冷
2.冷却至720-760℃二阶段石墨化+炉 冷202至0/1室2/2温，或炉冷至600℃出炉空冷
℃ 900-960℃
1-4H
空
70-100℃/H
冷
50-100℃
600℃
<300℃ 空冷
H
高温石墨化退火是将铸件加热到900960℃，使铸件中的自由渗碳及分解 为奥氏体和石墨.保温一段时间.如要 获得强度高耐磨性好的珠光体组织， 冷却方式：
℃
650-700℃
低温石墨化 退火
1-4H
Hபைடு நூலகம்
低温石墨化退火，将铸件加热到稍低于AC1下限
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温度，保温一段时间，使其共析渗碳体分解，然
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后随炉冷却
℃
900-960℃ 1-4H
炉 冷
70-100℃/H
炉
720-760℃
冷
H
高温石墨化退火是将铸件加热到900960℃，使铸件中的自由渗碳及分解 为奥氏体和石墨.保温一段时间.如要 获得高塑性、韧性的铁素体基体.冷却 方式：
1.出炉空冷至室温
2.出炉空冷至600℃，再进炉，以速度 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
随炉冷却至300℃，出炉空冷
H
室温装炉，以80℃/H加热至720-760℃，并保温一段时间后，随炉冷
却至300℃出炉空冷.（使共析渗碳体分解，获得铁素体基体组织）.
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高温退火：900-960℃（甚至更高）.保温2-4H，炉冷至300℃，空冷，消 除自由渗碳体和磷共晶
两阶段退火：高温退火+低温退火.主要用于铸件中存在渗碳体≥3%，磷共 晶≥1%，有三元或是复合磷共晶.得到铁素体基体组织.
风冷或 是雾冷
H 高温完全奥氏体化正火
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高温完全奥氏体化正火温度一般在900-940℃.温度过高会引起奥氏体 晶粒长大，溶入奥氏体中的碳含量增多冷却时易在晶界出析出二次渗碳 体，为了消除铸态组织用过量的自由渗碳体和复合磷共晶，而必须提高 正火温度时，这时为了避免出现二次渗碳体，可采用二阶段正火工艺
℃
850-900℃ 1-3H
空冷
H
一般情况下，将铸件加热到800-900℃，使原
始组织转变成奥氏体，再保温一段段时间后出
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炉空冷.
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℃
1-3H
900-960℃ 1-3H
850-900℃
空冷
H
如果铸件组织中存在过量的自由渗体，则必须先加热到 900-960℃的温度，进行高温石墨化以消除自由渗碳 体
℃
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550℃3-4H 50℃/h
40℃/h
低于200℃出炉
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退火
2.石墨化退火 ：为了降低铸件硬度，改善加工性能.提高铸铁的塑性与 韧性
分为 1.低温石墨化退火：铸件中不存在共晶渗碳体，或是数量不多时.
2.高温石墨化退火：当铸件中的共晶渗碳体较多时，必须采用高温 石墨化退火（只有在成分不当，孕育不足，铸件白口，切削困难时才进行 高温退火）
℃
2020/12/2
920-940℃
炉冷 720-760℃
保温时间按照 25mm/h计算
炉冷至300℃，空冷
H
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正火
将铸件加热到880-940℃.使基体全部转化为奥氏体，并使奥氏体均匀化， 冷却后得到珠光体基体+少量牛眼状铁素体，以改善切削性能，提高铸件强 度、硬度、耐磨性，或去除自由渗碳体
℃
880-940℃
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..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
退火
1.去应力退火，将铸件在室温装炉，以50℃/H速度加热到550℃.保温一段时间，再随炉冷却 至200℃。后出炉空冷.
2.低温退火：主要用于铸态组织的渗碳体<3%，无三元或复合磷共晶，QT450-10中铁素体少于 85%。QT400-18的铁素体少于90%。工艺如下：
℃
720-760℃ 80℃/H
℃ 920-980℃ 炉冷 860-880℃
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