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球墨铸铁生产条件和常规热处理[一]、球墨铸铁生产条件
球墨铸铁从诞生以来发展至今日，已经在黑色金属的应用领域占有一席之地。在生产，加工和制造球墨铸铁件的过程中遇到的技术问题均取得了多项创新成果。我国古代铁匠早在两千多年以前就已经成功制造出了具有球状石墨的铸铁，现代球墨铸铁生产过程中，球化处理和孕育处理工艺的应用使得球墨铸铁真正登上了工业应用的舞台。目前，球墨铸铁已经成为20世纪工业生产中最重要的金属材料之一，被广泛应用于生产与生活中的诸多领域。球墨铸铁是指向铁水中加入一定数量的球化剂和孕育剂，通过球化处理和孕育处理使铁水中的碳在凝固以球状石墨的形式析出的铸铁。1947年英国H.Morrogh找到了生产球墨铸铁的方法，向过共晶灰口铸铁中添加铈，当加入量大于0.02wt%时可以在凝固组织中获得球状石墨。
球墨铸铁的生产过程中，孕育处理工艺非常重要，孕育处理过程中孕育剂加入的种类、加入的时间、加入的方法、加入量、孕育剂的粒度和形态、保温时间等工艺条件都会影响铸件组织和石墨球的形态与分布，进而影响铸件质量。
优化的孕育处理工艺不但能提高铸件的质量和使用性能，降低铸件的废品率，还可以节约原材料，孕育剂和能源。所以，开展对球墨铸铁孕育处理工艺优化的研究具有重要意义，也对我国今后的钢铁工业发展有着深远的影响。
根据铸件生产条件，选择最合适的孕育剂和孕育剂加入方法并采用热分析法炉前快速检测铁水孕育效果，完成对孕育处理过程的动态调控，使球墨铸铁熔体达到良好冶金状态，促进石墨球化，增加铸件组织石墨球数量，细化晶粒，防止孕育衰退，减少铸件白口倾向，提高铸件的质量，降低铸件的废品率，减少原材料和能源的浪费。
[二]、球墨铸铁的常规热处理
1、退火处理
若要提高球墨铸铁的韧性可采用退火处理。球墨铸铁在铸造过程中比普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，球墨铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体。为提高球墨铸铁件的延性或韧性，可将球墨铸铁件重新加热到900~950℃并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600℃出炉变冷。在此过程中基体中的渗碳体会分解出石墨，奥氏体中会析出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体则全转换为铁素体，从而提高球墨铸铁的韧性。若铸态组织由(铁素体+珠光体)为基体+球状石墨组成，那么只需将球墨铸铁件重新加热到700~760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷，就能将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨来提高其韧性。
2、正火处理
若要提高球墨铸铁强度可采用正火处理。球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细珠光体组织。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，从而提高球墨铸铁件的强度。
3、淬火加低温回火处理
若要提高球墨铸铁的硬度可采用淬火并低温回火的方法。当球墨铸铁用作轴承等零件时往往需要比较高的硬度，此时可将球墨铸铁件淬火并低温回火处理。具体工艺是：将球墨铸铁件加热到860~900℃的温度，保温让原基体组织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。处理后的球墨铸铁件具有较高的硬度和一定韧性，同时还保留了石墨的润滑性能。
4、调质处理
若要提高球墨铸铁综合力学性能可采用调质处理。当球墨铸铁件用作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求强度高同时韧性较好的综合力学性能，此时可对球墨铸铁件进行调质处理。具体工艺是：将球墨铸铁件加热到860~900℃的温度保温让基体组织奥氏体化，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(一般尚有少量碎块状的铁素体)，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。
5、等温淬火处理
若要获得较高强度的球墨铸铁可采用等温淬火处理。球墨铸铁等温淬火处理目的在于让球墨铸铁件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织，强度极限可超过1100MPa，冲击韧度αk≥32J。处理工艺是：将球墨铸铁件加热到830~870℃温度保温使基体奥氏体化后，投入280~350℃的熔盐中保温，让奥氏体部分转变为下贝氏体，原球状石墨不变，从而获得比较高强度的球墨铸铁。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机壳、机械加工、龙门铣床加工等业务。
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