铸件内应力热处理

一.HT的热处理：

不能改变石墨形状和消除片状石墨的有害作用，只用于消除铸件的铸造应力，稳定尺寸。消除白口组织降低硬度以改善其加工性能，增加表面硬度和耐磨性。

1. 时效处理： 形状复杂的铸件由于各部位壁厚均匀而在铸造厂铸造过程中产生内应力使铸件产生变形和开裂，时效处理的目的就是消除这种应力。时效处理分自然时效和人工时效。自然时效就是将铸件露天放置几个月半年甚至更长，让铸件自然缓慢发生变形从而消除应力，这种方法生产周期长，消除应力不彻底，已较少采用。人工时效也就是低温退火，将铸件以缓慢的升温速度(60~100℃/h)加热到520-550℃，保温一段时间后随炉以缓慢的速度(20~30℃/h)冷却至150-200℃，出炉空冷，此时铸件应力基本消除，若加热过高(超过560℃)或保温时间过长，反而使珠光体分解从而导致铸件强度和硬度降低。

2. 石墨化退火: 铸件冷却凝固时在表面或某些较薄截面处，由于冷却速度较快易出现白口组织，使铸件的硬度和脆性增加，不易切削加工，其处理工艺为：将铸件加热到900~960℃保温1-4h，然后随炉冷却。消除白口组织主要通过铸造工艺来解决。

二.QT的热处理：通过热处理可大幅度调整和改善QT的性能，满足不同使用要求。常用的热处理工艺有：退火、正火和等温淬火等。

1.退火：分为消除铸造应力退火、降温退火和高温退火。

a.消除应力退火：QT应力比HT大1-2倍，对于不再进行其他热处理的球铁件往往要进行消除应力退火

b.低温退火：目的是使铸件中的珠光体的FeC发生石墨化分解以获得铁素体的球体，提高塑性和韧性。其过程是将铸件加热到720-760℃。保温一段时间后随炉冷至600℃出炉空冷。

c.高温退火：由于球体白口倾向大，因而在铸件组织内往往存在自由渗碳体为了使自由渗碳体分解(消除白口)进行高温退火。

2.正火

a.完全奥氏体化正火目的是获得珠光体球铁，如QT700-2、QT600-3铸态组织无渗碳体视工艺为：铸件870~940℃1-3h，然后出炉空冷。由于球铁正火后有较大的内应力，有些工厂正火后还采用高温回火。铸态组织渗碳体体积分数≥3%时工艺为铸件950~980℃2-3h860~880℃1-2h出炉空冷。

b.部分奥氏体化正火：采用较低的加热温度内部组织反发生部分奥氏体液化。正火后组织中仍保留部分铁素体，从而提高塑性和韧性但强度比高温正火前略低。无渗碳体工艺：铸件880~900℃1-4h，出炉空冷。渗碳体体积分数≥3%时，铸件920~980℃2-3h820~880℃1-2h出炉空冷。

3.等温淬火：经过淬火后是使贝氏体和部分奥氏体,这种组织具有较高的综合力学性能(较高强度和韧性)从而具有很好的耐磨性，其工艺为：铸件860~920℃保温一段时间待完全奥氏体化后立即放入温度为250~350℃的盐浴炉中等温0.5-1.5h。然后取出空冷。

三. 铸钢件的热处理:铸钢件一般都要进行热处理，目的是细化晶粒，消除魏氏组织和铸造应力，碳素铸钢的热处理方法有完全退火、正火加回火。合金元素有提高淬透性的作用，因此低合金铸钢件主要是淬火加回火或正火加回火。

1. 完全退火：将铸钢件加热到奥氏体温度(上临界温度以上30~50℃)并保温一段时间(根据铸钢件材质和壁厚确定)，随炉冷至200~300℃出炉空冷，即铸件600℃2h830~850℃3-4h200~300℃，出炉空冷。(注意开始加热速度要慢,速度为100℃/h升温到600~650℃后再稍加速升温)

2.正火：铸件830~900℃2-3h，出炉空冷

3.正火+回火：铸件600℃2h830~850℃3-4h400~450℃500~600℃200~300℃，出炉空冷。

不同含碳量的碳钢热处理温度及硬度