灰铁.球铁热处理工艺指导书
铸件热处理工艺指导书
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：
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 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。
* 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
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)。
* 正火和回火的保温时间均按炉内铸件最厚壁处的每25mm保温1h计算，当壁厚超过75mm，则超过部分按每50mm保温1h叠加；
* 升温速率：一般 (厚薄相对均匀、结构简单)铸件，可以每小时100~150℃的速率升温。复杂(厚薄差异大、
结构复杂)铸钢件，600℃以下时，以每小时50~80℃的速率升温，600℃以上可全速升温。
* 正火保温终了，通常采用强风快冷方式，回火保温终了，炉冷至≤300℃出炉后，通常采取静态冷却。
9. 热处理的铸件装炉要求
9.1 铸件在台车底部必须垫高30~50mm。铸件与
铸件叠放时，件间应垫放50~70mm的铁块或高铝砖块，铸件壁厚越大，间垫距离须大。 9.2 铸件必须垫稳、垫平，防止发生垮塌危险和
产生热处理变形。
9.3 装炉应保证台车中心的经、纬方向都留有足够间隙，以利于热量随热气流循环充分和均匀地穿透到铸件心部(见右图)。
9.4 厚壁件、大件应放置于台车靠近电阻丝的位置(极端高温区)。
9.5 铸件带有钢印标记或其它需要特别保护的标识，为防止标记和标识被高温过度氧化而遭破坏，进炉前应
用火坭或红坭浆对钢印、重要标识涂层保护。
9.6若炉门的密封度较差，则进炉并关闭炉门后，应用火坭嵌封炉门间隙。 10. 装炉计划、热处理炉号和记录规定 10.1 装炉计划
10.1.1
对力学性能有严格要求的铸件，必须按同牌号、同目的原则，同炉热处理。
10.1.2 对力学性能有通常要求的铸件，允许不同牌号、但热处理工艺(温度和保温时间)要求基本相同的铸件
同炉热处理。此时应按能适应不同牌号铸件的共点温度和时间，来设定热处理形式、升温速度、保温温度和时间。
10.1.3 高牌号灰铁、球铁件和铬系钢铸件，必须同牌号同炉热处理。 10.2 热处理炉号的编排、使用
10.2.1热处理炉号由设备号、短杠和6位数表示的
年份、月份、日期组成(如右图)： a． 设备号：热处理设备编号(A炉或B炉)； b． 年份：公历的后2位数(2009年表示为09)； c． 月份和日期：均以2位数表示(十位数不足的缀
0)。
* 如上图热处理炉号表示的意义为：2009年2月9日由A炉承担的热处理内容。 10.2.2 热处理工作任务单可在热处理温度自动盘式记录的空白背页填写，内容应包括： a) 进炉铸件的名称(图号)、牌号和件数；
b) 热处理工艺形式(热处理种类)和工艺要求简述(热处理温度曲线图)； c) 热处理操作者(签署)；
d) 热处理完成后，品质保证部的检验结论和检验章。
10.2.3 热处理炉号使用于具有可追溯性的质量记录，包括：热处理工作任务单、热处理温度自动记录(盘式)。 10.2.4热处理工作任务单、热处理温度自动记录，作业结束后交品质保证部存档，保存期为5年。
2016/6/14