灰铸铁的热处理

四、灰铸铁的热处理

热处理只能改变灰铸铁的基体组织，而不能改变其石墨的形态、大小和分布，因此，热处理对提高灰铸铁的力学性能效果不明显。灰铸铁的热处理主要是消除铸件的内应力和白口组织，稳定铸件尺寸、改善切削加工性和提高铸件工作表面的硬度及耐磨性等。

(一)消除内应力退火(时效处理)

铸件在冷却过程中常会产生较大的内应力，铸造应力较大时会引起铸件的变形甚至开裂;存在内应力的铸件，切削加工后常因其内部应力重新分布而引起变形，使其失去加工精度。因此，铸铁在切削加工前，必须进行消除应力退火。

消除应力退火又称为时效处理。它是将铸件缓慢加热至500～550℃，较长时间保温(每10mm截面保温2h计算)后，随炉冷却至150～200℃出炉空冷。消除应力退火的加热温度不宜超过560℃，以免引起共析渗碳体分解、球化，降低铸件强度、硬度和耐磨性。

(二)消除白口组织、改善切削加工性能的退火

铸件表面及截面较薄部位由于浇注后冷速较快，易出现白口组织而使铸件的硬度升高，脆性增大，难以切削加工。消除白口组织退火通常是将铸件加热到850～950℃保温2～4h，然后随炉缓冷，使渗碳体分解，最终得到铁素体或铁素体-珠光体基体的合格组织。同时降低硬度，改善切削加工性。

(三)表面淬火

灰铸铁抗拉强度低、韧性差，故不宜整体淬火。但生产中常对其进行表面淬火，使铸件表面获得细马氏体基体+片状石墨的硬化层，从而提高灰铸铁件(如机床导轨)的表面硬度、耐磨性以及疲劳强度，延长其使用寿命。常用的表面淬火方法有火焰加热表面淬火、高频与中频感应加热表面淬火和电接触加热表面淬火等。如机床导轨采用接触电阻加热表面淬火，表面淬火层深度可达0．2～0．3mm，组织为极细马氏体和片状石墨，硬度可达55～61HEC，导轨寿命显著提高。