優(yōu)化成分后的灰鑄鐵需通過針對性熱處理進(jìn)一步強(qiáng)化性能，以下是關(guān)鍵工藝及實施流程：
一、熱處理工藝選擇與參數(shù)優(yōu)化
消除內(nèi)應(yīng)力退火
溫度控制：500-550℃（依據(jù)合金含量調(diào)整，高合金灰鑄鐵可提升至600℃）
保溫時間：每10mm截面厚度保溫1小時，大型鑄件需延長至6-8小時
冷卻方式：爐冷至150-200℃后空冷（冷卻速度≤40℃/h），避免二次應(yīng)力生成
石墨化退火
高溫退火：850-950℃保溫2-5小時，分解白口組織中的滲碳體，改善切削加工性
低溫退火：720-760℃長時間保溫（8-12h），用于分解二次滲碳體，獲得鐵素體基體
冷卻策略：爐冷至500℃后空冷，控制石墨形態(tài)與基體組織匹配優(yōu)化成分帶來的合金元素作用
表面強(qiáng)化處理
高頻淬火：快速加熱至900-950℃后水冷或油冷，表面硬度可達(dá)HRC 50-55，耐磨性提升30%以上
火焰淬火：適用大型件，加熱層深度2-4mm，后續(xù)需200-300℃回火消除淬火應(yīng)力
二、工藝協(xié)同實施流程
成分優(yōu)化與熱處理匹配
高碳當(dāng)量（CE＞3.5%）：優(yōu)先采用石墨化退火+表面淬火，避免基體強(qiáng)度不足
低硫高錳（S≤0.06%，Mn≥0.8%）：提高正火溫度至900-950℃，促進(jìn)珠光體形成
分階段處理順序
markdown
Copy Code
鑄態(tài)優(yōu)化 → 去應(yīng)力退火（穩(wěn)定尺寸）→ 粗加工 → 石墨化退火（改善加工性）
→ 精加工 → 表面淬火+低溫回火（提升耐磨性）
（注：加工工序需穿插在熱處理環(huán)節(jié)之間）
時效處理
振動時效：對精加工后鑄件進(jìn)行10⁵次低頻振動，消除殘余應(yīng)力更高效
人工時效：530-620℃保溫后緩冷，適用于高精度要求的機(jī)床導(dǎo)軌類鑄件
三、典型工藝參數(shù)對照
熱處理類型溫度范圍核心作用適用優(yōu)化成分場景
去應(yīng)力退火500-600℃消除鑄造/加工應(yīng)力含Cr、Mo等易變形合金成分
高溫石墨化退火850-950℃消除白口、降低硬度高碳當(dāng)量薄壁件
表面淬火900-950℃提升表面耐磨性Mn、Cu強(qiáng)化基體的成分體系
通過上述協(xié)同工藝，優(yōu)化成分后的灰鑄鐵可實現(xiàn)抗拉強(qiáng)度提升15%-20%，同時保持良好加工性能與尺寸穩(wěn)定性。需注意避免過度石墨化導(dǎo)致的強(qiáng)度損失，建議通過金相檢測動態(tài)調(diào)整退火時間。
