铸钢件常见热管理方案计划工艺标准
铸钢件热处理
铸钢件热处理摘要：本文主要介绍了铸钢件热处理工艺及工艺流程，详细阐述了铸钢件的热处理方法、工艺参数及工艺流程，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
关键词：铸钢件；热处理；工艺；工艺流程一、引言铸钢件是工程机械、汽车、航空航天等行业的重要零部件，具有结构复杂、尺寸精度高等特点，是现代工业生产中不可或缺的一部分。
为了提高铸钢件的力学性能和工作寿命，常常需要对其进行热处理。
热处理是通过加热、保温和冷却等方式改变金属工件的晶粒结构和性能，以提高其硬度、强度、耐磨性等物理性能的一种加工技术。
本文将对铸钢件的热处理工艺及工艺流程进行详细介绍，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、铸钢件热处理方法铸钢件的热处理方法主要包括普通热处理、表面淬火和化学热处理三种。
1. 普通热处理普通热处理是指将铸钢件加热到一定温度后进行保温处理，然后快速冷却的一种热处理方法。
其目的是改变钢的晶粒结构，使其获得一定的强度和硬度。
普通热处理一般包括退火、正火和淬火三种状态。
（1）退火退火是将铸钢件加热到一定温度后，保温一定时间后缓慢冷却的热处理方法。
退火可以减少和改善应力，提高塑性和韧性，减少硬度，提高加工性能。
通常，退火温度低于临界温度，退火后的钢的晶粒较粗，硬度较低，韧性较好。
（2）正火正火是将铸钢件加热到一定温度后，保温一定时间后缓慢冷却的热处理方法。
正火可以使钢的晶粒结构得到细化，提高硬度和强度，但韧性略有降低。
通常，正火温度高于临界温度，正火后的钢的晶粒较细，硬度较高，强度较好。
（3）淬火淬火是将铸钢件加热到一定温度后迅速冷却的热处理方法。
淬火可以使钢的晶粒结构变为马氏体结构，提高硬度和强度，但韧性较差。
通常，淬火温度高于临界温度，淬火后的钢的晶粒为马氏体结构，硬度非常高，强度优异，但韧性很差。
2. 表面淬火表面淬火是将铸钢件工件的表面加热到一定温度后进行淬火，使表面产生马氏体，从而提高表面硬度和耐磨性的一种热处理方法。
铸钢件热处理作业指导书
铸钢件热处理作业指导书IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】热处理作业指导书1.目的保证热处理质量。
2.热处理方式按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火、正火、均匀化处理、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。
3.热处理操作要求．退火退火是将铸钢件加热到Acs 以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。
退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。
碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。
适用于所有牌号的铸钢件。
图1—1为几种退火处理工艺的加热规范示意图。
表l—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用。
表1-2铸钢件退火工艺及退火后的硬度。
图1—1为几种退火处理工艺的加热规范示意图表l—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用表1-2铸钢件退火工艺及退火后的硬度．正火正火是将铸钢件目口热到Ac。
温度以上30～50o C 保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。
图1—2为碳钢的正火温度范围示意图。
表1-3铸钢件正火工艺及退火后的硬度，表1-4常用低合金铸件正火或正火+回火工艺及硬度。
正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也司作为以后热处理的预备处理。
正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。
经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。
一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。
图1—2为碳钢的正火温度范围示意图正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。
表1-3铸钢件正火工艺及退火后的硬度表1-4常用低合金铸件正火或正火+回火工艺及硬度．淬火淬火是将零件加热到奥氏体化后(Ac。
铸件热处理工艺指导书.doc
版本号：A修订次数：01Pages Possess the9Pages前提：本作业指导书系建蓓铸造有限公司的核心工艺文件之一。
它针对公司产品实现的第三个特殊过程(见《公司质量手册》章节号4.0/4.1之4.1.7)提出了系统完整的操作、控制规定，必须得到充分严格贯彻执行。
本作业指导书所取参数，主要源于化工出版社的《钢铁热处理实用技术》。
*本作业指导书中打“*”并用楷体注明的文字，是警/提示内容，也可作为执行条款。
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：版本号：A修订次数：02PagesPossess the 9Pages球墨铸铁高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。
铸钢件产品热处理艺规范
铸钢件产品热处理艺规范1目的：为确保铸钢产品的热处理质量，使其达到国家标准规定的力学性能指标，以满足顾客的使用要求，特制定本热处理工艺规范。
2范围本规范适用于本公司生产的各种精铸、砂铸产品的热处理，材质为各种低碳钢、中碳钢、低合金钢、中合金钢、高合金钢、铸铁及有色合金。
3术语3.1退火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后，降温出炉的操作工艺。
3.2正火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后，从炉中取出，在空气中冷却下来的操作工艺。
3.3淬火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后，快速冷却的操作工艺。
3.4回火：指将淬火后的铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后出炉，冷却到室温的操作工艺。
3.5调质：淬火＋回火4 职责4.1热处理操作工艺由公司技术部门负责制订。
4.2热处理操作工艺由生产部门负责实施。
4.3热处理操作者负责教填写热处理记录，并将自动记录曲线转换到热处理记录上。
4.4检验员负责热处理试样的力学性能检测工作，负责力学性能检测结论的记录以及其它待检试样的管理。
5 工作程序5.1每次装炉前应对设备进行检查，把炉底板上的氧化渣清除干净，错位炉底板应将其复位后再装，四周应留有足够的间隙，轻拿轻放，装炉应结实，摆放合理。
5.2装炉时大铸件产品放在下面，对易产生热处理变形的铸件，必须作好防变形或反变形处理，力学性能试样应装在高温区，对特别小的铸件采用铁桶或其它框类工装集中盛放。
5.3炉车上的铸钢件入炉时，应缓慢推进，仔细观察铸钢件是否与炉壁碰撞，关闭炉门，通电后应经常观察炉内工作状况。
5.4作好铸件产品后续热处理的准备工作，严格控制出炉温度，对水淬铸件应控制入水时间，水池应有足够水量，以保证淬火质量。
5.5作业计划应填写同炉热处理铸件产品的材质、名称、规格、数量、时间等要素，热处理园盘记录纸可多次使用，但每处理一次都必须与热处理工艺卡上的记录曲线保持一致。
铸钢的热处理要求
A．采用正火处理的情况
碳钢铸件和低合钢铸件，一般都采用正火或正火、回火处理。正火处理时，加热温度应在A3以上30-50℃，保温时间按铸件截面厚度确定，一般为每25mm厚度1小时。
进行双相区热处理时，将经正火处理的铸件再次加热到A1以上，A3以下的某一温度，保温后空冷。A3的具体值因钢的含碳量和合金元素含量而不同，可从热处理手册中查到，双相区处理的具体温度值值，应由试验的结果确定，可先在试验室用试样作不同的处理，从而选取效果最佳的温度。
双相区处理后，再进行回火处理，回火的温度视要求的硬度而定。
重要的铸钢件，在进行热处理之前应进行一次均匀化退火，以消除魏氏组织。均匀化退火的温度一般在A3以上100-150℃，在此温度下保温后炉冷。一般的铸钢件，可以不进行这种处理。除有特殊要求的铸钢件外，一般都采用退火、正火或调质等热处理工艺。
采用退火处理的铸钢件，对力学性能的要求一般都不高，对这类铸件，不必用双相区处理。
此后，加拿大的铸钢业界和欧洲的一些企业对铸钢的双相区热处理进行了研究，也得到令人满意的效果。
1．什么是双相区热处理
铸件的双相区热处理，是在铸件原实施的正火或淬火的基础上，再加以只热到双相区的第二次正火或淬火处理。
双相区在A1和A3之间，钢在此范围中不完全奥氏体化，组织由α加γ两相构成，所以称为双相区。共析钢没有双相区，所以，这种处理只适用于亚共析钢。钢的含碳愈低，其双相区的范围也就愈宽。
◆降低含硫量；
◆减少钢中的硫比物夹杂，改善硫化物夹杂的形态；
◆采用炉外精炼工艺；
◆改进热处理
上述各项措调整；
◆不必添加设备；
◆生产成本增加很少。
铸件热处理工艺及作业指导书主
前提：本作业指导书系建蓓铸造有限公司的核心工艺文件之一。
它针对公司产品实现的第三个特殊过程(见《公司质量手册》章节号4.0/4.1之4.1.7)提出了系统完整的操作、控制规定，必须得到充分严格贯彻执行。
本作业指导书所取参数，主要源于化工出版社的《钢铁热处理实用技术》。
*1.***空冷)。
的铸件；4.经过较多焊修，因而积累较大焊应力的铸件。
*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*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)。
3.合金铸铁的稳定化(人工时效)和软化退火、正+回热处理工艺3.1稳定化消除内应力退火(人工时效)工艺*保温时间也可按炉内铸件每15mm的有效厚度、需要保温1h计算；*装炉时温度须低于200℃，加热速率小于60~100℃/h 。
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前提：本作业指导书系建蓓铸造的核心工艺文件之一。
它针对公司产品实现的第三个特殊过程(见《公司质量手册》章节号4.0/4.1之4.1.7)提出了系统完整的操作、控制规定，必须得到充分严格贯彻执行。
本作业指导书所取参数，主要源于化工的《钢铁热处理实用技术》。
* 本作业指导书中打“*”并用楷体注明的文字，是警/提示容，也可作为执行条款。
1.灰铸铁的退火、正火热处理工艺1.1消除应力退火(人工时效)工艺灰铸铁消除应力退火(人工时效)热处理工艺适用围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围* 保温时间一般按炉铸件平均壁厚的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 高温退火适用围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的速率在炉缓冷，至600℃后出炉空冷。
铸钢件常见热处理工艺
按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火、正火、均匀化处理、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。
1.退火：退火是将铸钢件加热到Ac3以上20~3（FC,保温一定时间，冷却的热处理工艺。
退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。
碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。
适用于所有牌号的铸钢件。
2,正火：正火是将铸钢件加热到Ac3温度以上30~50。
C保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。
正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也是作为以后热处理的预备处理。
正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。
经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。
一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。
正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。
3淬火：淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后（AC。
或Ac•以上），保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。
铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能铸钢件淬火工艺的主要参数:Q）淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。
原则上,亚共析铸钢淬火温度为Ac o以上20~30℃,常称之为完全淬火。
共析及过共析铸钢在Ac o以上30~50℃淬火，即所谓亚临界淬火或两相区淬火。
这种淬火也可用于亚共析钢，所获得的组织较一般淬火的细，适用于低合金铸钢件韧化处理。
（2）淬火介质：淬火的目的是得到完全的马氏体组织。
为此，铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢的临界冷却速率。
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铸钢件常见热处理按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火(工艺代号：5111)、正火(工艺代号：5121)、均匀化处理、淬火(工艺代号：5131)、回火(工艺代号：5141)、固溶处理(工艺代号：5171)、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。
1．退火(工艺代号：5111) 退火是将铸钢件加热到Ac3以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。
退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。
碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。
适用于所有牌号的铸钢件。
图11—4为几种退火处理工艺的加热规范示意图。
表ll—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用。
2．正火(工艺代号：5121) 正火是将铸钢件目口热到Ac3温度以上30～50℃保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。
图11—5为碳钢的正火温度范围示意图。
正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也司作为以后热处理的预备处理。
正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。
经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。
一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。
正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。
3．淬火(工艺代号：5131) 淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后(Ac。
或Ac＆#8226;以上)，保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。
铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能。
图11—6为淬火回火工艺示意图。
铸钢件淬火工艺的主要参数：(1)淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。
图11—7为铸钢件淬火工艺温度范围示意图。
原则上，亚共析铸钢淬火温度为Ac。
以上20～30℃，常称之为完全淬火。
共析及过共析铸钢在Ac。
以上30～50℃淬火，即所谓亚临界淬火或两相区淬火。
这种淬火也可用于亚共析钢，所获得的组织较一般淬火的细，适用于低合金铸钢件韧化处理。
(2)淬火介质：淬火的目的是得到完全的马氏体组织。
为此，铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢的临界冷却速率。
否则不能获得马氏体组织及其相应的性能。
但冷却速率过高易于导致铸件变形或开裂。
为了同时满足上述要求，应根据铸件的材质选用适当的淬火介质，或采用其他冷却方法(如分级冷却等)。
在650～400℃区间钢的过冷奥氏体等温转变速率最快，因此铸件淬火时应保证在此温度内快冷。
在Ms点以下希望冷却缓慢一些，以防止淬火变形或开裂。
淬火介质通常采用火、水溶液、油和空气。
在分级淬火或等温淬火时，采用热油、熔融金属、熔盐或熔碱等。
4．回火(工艺代号：5141) 回火是将淬火或正火后的铸钢件加热到Ac，以下的某一选定温度，保温一定时间后，以适宜的速率冷却，使淬火或正火后得到的不稳定组织转变为稳定组织，消除淬火(或正火)应力以及提高铸钢的塑性和韧性的一种热处理工艺。
通常淬火加高温回火处理的工艺称之为调质处理。
淬火后的铸钢件必须及时进行回火，而正火后的铸钢件必要时才予以回火处理。
回火后铸钢件的性能取决于回火温度、时间及次数。
随着回火温度的提高和时间的延长，除使铸钢件的淬火应力消除外，还使不稳定的淬火马氏体转变成回火马氏体、托氏体或索氏体，使铸钢的强度和硬度降低，而塑性显著地提高。
对一些含有强烈形成碳化物的合金元素(如铬、钼、钒和钨等)的中合金铸钢，在400～500℃回火时出现硬度升高、韧性下降的现象，称为二次硬化，即回火状态铸钢的硬度达到最大值。
一般有二次硬化特性的中合金铸钢需要进行多次(1～3次)回火处理。
铸钢件的回火按温度不同可分为低温回火和高温回火。
(1)低温回火：一般在150～250℃温度范围内进行。
回火后可空冷、油冷或水冷。
其目的是在保留铸件高强度和硬度的条件下，消除淬火应力。
主要用于渗碳、表面淬火及要求高硬度的耐磨铸钢件。
(2)高温回火：高温回火温度为500～650℃，保温适当时间后冷却。
主要用于在淬火或正火后调铸钢的组织，使之兼有高强度和良好韧性的碳钢和低、中合金钢铸件。
回火脆性是制定合金钢铸件回火工艺时必须注意的问题。
在下列两个温度范围内均可发生。
在250～400℃发生的脆性：经淬火成为马氏体组织的铸钢，在此温度范围内都会产生回火脆性。
如稍高于此脆性温度区回火，则可消除此回火脆性。
而且以后再在上述温度范围内回火时，也不会再出现回火脆性，故常称之为第一类回火脆性。
在400～500℃(甚至650℃)发生的脆性：这对多数低合金铸钢都会发生，即发生铸钢的高温回火脆性。
如将已在此温度范围内产生脆性的铸钢件再加热到600。
C(或650℃)以上，之后在水或油中快冷，即可消除此种脆性。
然而已消除脆性的铸件，如又加热到产生回火脆性的温度，脆性又会出现。
这常称之为第二类回火脆性。
5．固溶处理(工艺代号：5171) 固溶处理是将铸件加热至适当温度并保温，使过剩相充分溶解，然后快速冷却以获得过饱和固溶体的热处理工艺。
固溶处理的主要目的是使碳化物或其他析出相溶解于固溶体中，获得过饱和的单相组织。
一般奥氏体不锈耐热钢、奥氏体锰钢及沉淀硬化不锈耐热钢铸件均需经固溶处理。
固溶温度的选择取决于钢种的化学成分和相图。
奥氏体锰钢铸件一般为1000～1100。
C；奥氏体镍铬不锈钢铸件为1000～1250℃。
铸钢中含碳量越高，难熔合金元素越多，则其固溶温度应越高。
含铜的沉淀硬化铸钢，由于铸态有硬质富铜相在冷却过程中沉淀，致使铸钢件硬度升高。
为软化组织、改善加工性能，铸钢件需经固溶处理。
其固溶温度为900～950℃。
经快冷后可得到铜的质量分数为1．0％～1．5％的过饱和单相组织。
6．沉淀硬化处理(时效处理) 铸件经固溶处理或淬火后，在室温或高于室温的适当温度保温，在过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和(或)析出弥散分布的强化相而使金属硬化的处理称为沉淀硬化处理(或时效处理)。
在高于室温下进行的称为人工时效。
其实质是：在较高的温度下，自过饱和固溶体中析出碳化物、氮化物、金属间化合物及其他不稳定的中间相，并弥散分布于基体中，因而使铸钢的综合力学性能和硬度提高。
时效处理的温度直接影响铸钢件的最终性能。
时效温度过低，沉淀硬化相析出缓慢；温度过高，则因析出相的聚集长大引起过时效，而得不到最佳的性能。
所以应根据铸钢件的牌号及规定的性能要求选用时效温度。
奥氏体耐热铸钢时效温度一般为550～850℃，高强度沉淀硬化铸钢为500℃，时间为1～4h。
含铜的低合金钢和奥氏体耐热钢铸件以及低合金的奥氏体锰钢铸件多采用时效处理。
图11-8为截面25mm试样的时效效果。
7．消除应力处理其目的是消除铸造应力、淬火应力和机械加工形成的应力，稳定尺寸。
一般加热到Ac，以下100～200℃保温一定时间，随炉慢冷。
铸件的组织没有变化。
碳钢、低合金钢或高合金钢铸件均可以进行处理。
8．除氢处理目的是去除氢气，提高铸钢的塑性。
加热到l70～200℃或280～320℃，长时间保温进行处理。
没有组织变化。
主要用于易于产生氢脆倾向的低合金钢铸件。
二、钢的整体热处理整体热处理是对工件整体进行穿透加热。
常用的方法有退火、正火、淬火和回火1．钢的退火与正火（1）退火与正火的目的在机器零件和工模具等工件的加工制造过程中，退火和正火经常作为预备热处理工序，安排在铸、锻、焊工序之后、切削（粗）加工之前，用以消除前一工序所带来的某些缺陷，为随后的工序做准备。
例如，在铸造或锻造等热加工以后，钢件中不但存在残余应力，而且组织粗大不均匀，成分也有偏析，这样的钢件力学性能低劣，淬火时也容易造成变形和开裂。
又如，在铸造或锻造等热加工以后，钢件硬度经常偏低或偏高，而且不均匀，严重影响切削加工性能。
退火和正火的主要目的有：①调整硬度以便进行切削加工；②消除残余应力，防止钢件的变形、开裂；③细化晶粒，改善组织以提高钢的力学性能；④为最终热处理作好组织准备。
（2）退火工艺及应用钢的退火是将钢件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织状态的热处理工艺。
①完全退火与等温退火完全退火是指将钢件完全奥氏体化（加热至Ac3以上30～50℃）后，随之缓慢冷却，获得接近平衡组织的退火工艺。
生产中为提高生产率，一般随炉冷至600℃左右，将工件出炉空冷。
完全退火的主要缺点：完全退火主要用于：图 3-15 高速工具钢的完全退火与等温退火工艺曲线为缩短完全退火时间，生产中常采用等温退火工艺，即将钢件加热到Ac3以上30～50℃（亚共析钢）或Ac1以上10～20℃（共析钢、过共析钢），保温适当时间后，较快冷却到珠光体转变温度区间的适当温度并保持等温，使奥氏体转变为珠光体类组织，然后在空气中冷却的退火工艺。
等温退火与完全退火目的相同，但转变较易控制，所用时间比完全退火缩短约1／3，并可获得均匀的组织和性能。
特别是对某些合金钢，生产中常用等温退火来代替完全退火或球化退火。
图3-15为高速工具钢完全退火与等温退火的比较。
②球化退火是指将共析钢或过共析钢加热到Ac1点以上10～20℃，保温一定时间后，随炉缓冷至室温，或快冷到略低于Ar1温度，保温一段时间，然后炉空至600℃左右空冷，使钢中碳化物球状化的退火工艺，如图3-16所示。
图 3-16 T10钢的球化退火工艺曲线图 3-17 粒状珠光体显微组织过共析钢及合金工具钢热加工后，组织中常出现粗片状珠光体和网状二次渗碳体，钢的硬度和脆性不仅增加，钢的切削性变差，且淬火时易产生变形和开裂。
为消除上述缺陷，可采用球化退火，使珠光体中的片状渗碳体和钢中网状二次渗碳体均呈球（粒）状，这种在铁素体基体上弥散分布着球状渗碳体的复相组织，称为“球化体”，如图3-17所示。
对于存在有严重网状二次渗碳体的钢，可在球化退火前，先进行一次正火。
近些年球化退火的发展与应用（自阅）③去应力退火（见书）若采用高温退火（如完全退火），也可以更彻底地消除应力，但会使氧化、脱碳严重，还会产生高温变形，故为了消除应力，一般是采用低温退火。
④扩散退火（均匀化退火）（见书）（3）正火工艺及应用正火是指将钢件加热到Ac3（亚共析钢）或Ac cm（过共析钢）以上30～50℃，经保温后在空气中冷却的热处理工艺。
正火与退火的主要区别是正火冷却速度稍快，得到的组织较细小，强度和硬度有所提高，操作简便，生产周期短，成本较低。
低碳钢和低碳合金钢经正火后，可提高硬度，改善切削加工性能（170～230HBS范围内金属切削加工性较好）；对于中碳结构钢制作的较重要件，可作为预先热处理，为最终热处理作好组织准备；对于过共析钢，可消除网状二次渗碳体为球化退火作好组织准备。