球墨铸铁淬火工艺规范(精)

等温淬火球墨铸铁表面热处理工艺的研究

摘要：等温淬火球墨铸铁（Ｄ）具有多方面优越的性能特点，然而，单纯的等温淬火难以同时具有高强度、高硬度及ＡＩ
高的韧性与塑性。为了进一步扩大Ａ的应用范围，用不同的表面高频淬火工艺考察了Ａ表面热处理的可行性，ＤＩ采ＤＩ
等温淬火球墨铸铁（ＤＩ是近年来国内外一直Ａ）关注和不断深入研究的一种应用面很广的新型材料【ｌ】。其具有优异的力学性能，如高的韧性、拉伸强度、硬
由于ＡＤ的基体组织为奥一铁体，与传统球铁的Ｉ基体截然不同，其表面热处理过程的组织转变规律及相应工艺与传统球铁相比也必然有所不同。本文采用不同的表面高频淬火工艺探索了Ａ表面热处理的可ＤＩ
ｆａｉｉｙｏｕｆｃｅｔｔｅｔｅｔｂｗｏｄｆｒｎｒｃｓｅｆｈｇ－ｒｑｅｃｕｎｈｎｏｅｓｂｌｆｓｒｅｈａｒａｍｎｙｔｉｅｅｔｐｏｅｓｓｏｉｈｆｕｎｙｑｅｃｉｇｆｒＡＤＩｉｔａｅ．
行性，对所可能产生的缺陷进行了研究分析，并着重
度、断裂韧性、疲劳强度等，优于钢的耐磨性和减震降噪性能【１卜５。随着现代工业竞争的不断激烈，高性能低成本的材料正是所追求的目标，ＡＤ可以很好地满Ｉ足要求，并且在许多领域中得到应用。比如，以ＡＤＩ代替锻钢及铸钢生产汽车零部件，可减重１％￣３％，００降低相对成本１％￣３％，从源头上大幅度降低汽车噪５０

球墨铸铁

1.2 球墨铸铁的热处理
球墨铸铁的热处理工艺：
主要有退火、正火、调质、等温淬火
1.2 球墨铸铁的热处理
退火的目的在于获得铁素体基体。球化剂增大铸件的白口化倾向，当铸件薄壁处出现渗碳体时，为了获得塑性好的铁素体基体，并改善切削性能，消除铸造应力，根据铸铁的铸造组织，可采用两种退火工艺。
正火的目的在于温度，又分高温正火（完全奥氏体化正火）和低温正火（不完全奥氏体化正火）两种。
1.1 球墨铸铁的成分、组织、
性能和用途
应用：
由于球铁具有优异的力学性能，因此可用于负荷较大、受力较复杂的零件，甚至能代替碳钢制造某些零件。
如珠光体基体的球铁，常用于制造柴油机曲轴、连杆、齿轮、机床主轴、蜗轮、蜗杆，轧钢机的轧辊，水压机的工作缸、缸套、活塞等。而铁素体的球铁，可用于制造受压阀门、机器底座、汽车后桥壳等。
工程材料及热处理
球墨铸铁
石墨成球状的铸铁称为球墨铸铁，是在灰口铸铁的铁液中加入球化剂（稀土镁合金等）和变质剂（硅铁）进行球化变质处理后得到的。
铸造性能好成本低廉生产方便
1.1 球墨铸铁的成分、组织、性能和用途
与灰铸铁相比，它的硫含量较低，而碳含量较高，一般为过共晶成分，以利于石墨球化。
但是调质处理一般只适用于小尺寸的铸件，当尺寸过大时，铸件内部淬不透，处理效果不好。
1.2 球墨铸铁的热处理
淬火等温淬火时，将零件加热到奥氏体区，保温一定时间后，在300℃左右的等温盐浴中冷却并保温，使基体在此温度下转变为下贝氏体。球墨铸铁经等温淬火后不仅可以获得较高的强度，同时还具有良好的塑性和韧性。
1.2 球墨铸铁的热处理
完全奥氏体正火工艺曲线图

球墨铸铁的等温淬火工艺

球墨铸铁的等温淬火工艺
球墨铸铁是一种广泛应用于工程中的铸铁，具有较高的强度和韧性。

其中，等温淬火是一种重要的热处理工艺，可以显著提高球墨铸铁的机械性能和耐磨性。

等温淬火通常包括以下几个步骤：首先，在炉内加热球墨铸铁至一定温度，保温一定时间使其组织达到平衡状态；然后迅速将球墨铸铁置于淬火介质中，使其快速冷却，从而使组织发生变化；最后，在适当的温度下进行回火处理，消除淬火过程中的残余应力，并提高强度和韧性。

等温淬火的工艺参数包括加热温度、保温时间、淬火介质和回火温度等。

其中，加热温度和保温时间的选择应根据球墨铸铁的材质、尺寸和要求的性能来确定；淬火介质应根据要求的硬度和韧性来选择，常用的淬火介质包括水、油和空气等；回火温度的选择应根据要求的性能来确定，通常在300~600℃范围内。

总之，等温淬火是一种重要的球墨铸铁热处理工艺，可显著提高其机械性能和耐磨性。

在实际应用中，应根据具体情况选择适当的工艺参数，保证球墨铸铁的性能达到要求。

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球墨铸铁的淬火退火回火正火热处理分析

球墨铸铁的淬火退火回火正火热处理分析球墨铸铁的淬火退火回火热处理为改善铸铁件整体性能常有消除白口退火，提高韧性的球墨铸铁退火，提高球墨铸铁强度的正火、淬火等。

1.球墨铸铁的淬火并回火处理球墨铸造件作为轴承需要更高的硬度，常将铸铁件淬火并低温回火处理。

工艺是：铸件加热到860-900℃的温度，保温让原基体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。

处理后的铸件具有高的硬度及一定韧性，保留了石墨的润滑性能，耐磨性能更为改善。

球墨铸铁件作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求强度高同时韧性较好的综合机械械性能，对铸铁件进行调质处理。

工艺是：铸铁件加热到860-900℃的温度保温让基体奥氏体化，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(一般尚有少量粹块状的铁素体)，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。

2.提高韧性的球墨铸铁退火球墨铸铁在铸造过程中此普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体，为提高铸铁件的延性或韧性，常将铸铁件重新加热到900-950℃并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600℃出炉变冷。

过程中基体中的渗碳体分解出石墨，自奥氏体中析出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体全转换为铁素体。

若铸态组织由(铁素体＋珠光体)基体，以及球状石墨组成，为提高韧性，只需将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨，为此将铸铁件重新加热到700-760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷。

3.提高球墨铸铁强度的正火球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细的珠光体组织。

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，因此球墨铸件的强度提高。

球墨铸铁淬火工艺

球墨铸铁淬火工艺球墨铸铁淬火工艺是一种常用的金属加工工艺，用于增强球墨铸铁的硬度和强度。

本文将详细介绍球墨铸铁淬火工艺的原理、步骤和应用。

一、原理球墨铸铁淬火是通过控制材料的冷却速率，使材料经历一系列相变过程，从而改变材料的组织结构和性能。

在淬火过程中，通过将球墨铸铁加热至适当温度，然后迅速冷却到室温，使铁素体转变为贝氏体和马氏体的混合组织，从而提高其硬度和强度。

二、步骤1. 材料准备：选择合适的球墨铸铁材料，确保其成分符合要求，并进行必要的铸造和热处理。

2. 加热处理：将球墨铸铁加热至适当温度，通常为840℃至950℃。

加热时间根据材料厚度和规格而定，一般为1小时至数小时。

3. 迅速冷却：将加热至适当温度的球墨铸铁迅速浸入冷却介质中，通常使用水、油或盐水作为冷却介质。

冷却介质的选择取决于材料要求和工艺条件。

4. 温度调控：控制淬火介质的温度，确保材料迅速冷却到适当温度范围内，以实现所需的淬火效果。

5. 均匀冷却：确保球墨铸铁在冷却介质中均匀冷却，避免出现温度梯度过大导致应力集中和变形。

6. 温度测量：使用温度计等工具测量球墨铸铁的冷却温度，以确保淬火过程的准确性。

三、应用球墨铸铁淬火工艺广泛应用于机械制造、汽车制造、工程机械、农机装备等领域。

由于球墨铸铁具有高强度、良好的韧性和抗疲劳性能，淬火后的球墨铸铁能够满足各种复杂工况下的使用要求。

在汽车制造领域，球墨铸铁淬火工艺常用于制造汽车发动机缸体、曲轴箱、曲轴等零部件。

淬火后的球墨铸铁能够提高零部件的耐磨性和抗拉强度，确保发动机在高温和高压环境下的正常运行。

在机械制造领域，球墨铸铁淬火工艺常用于制造齿轮、减速器、机床导轨等重要零部件。

淬火后的球墨铸铁能够提高零部件的硬度和耐磨性，增加其使用寿命，同时保持较高的韧性和抗冲击性能。

球墨铸铁淬火工艺还广泛应用于工程机械和农机装备等领域，用于制造各种高强度和耐磨的工作部件，如履带链轮、铲斗、铲刀等。

总结起来，球墨铸铁淬火工艺是一种重要的金属加工工艺，通过控制材料的冷却速率，能够提高球墨铸铁的硬度和强度，满足复杂工况下的使用要求。

ASTM A536 球墨铸铁

名称：A536-84（2004年重新认可）球墨铸铁件标准规范1. 应用范围1.1 本规范适用于球墨铸铁件。

球墨铸铁为含有完全球状、而不含其他形状石墨的铸铁，见ASTM A644术语定义。

1.2 以英寸和磅为标准单位。

1.3 在同一铸件的不同位置、同一铁液浇铸的铸件和测试试样的性能之间没有精确的数量关系（见附录X1）。

2. 参考文件2.1 ASTM标准A370 钢制品机械性能测试的试验方法和定义A644 铸铁件相关术语A732/A732M 一般应用碳素和低合金钢、高温高强度钴合金熔模铸件技术规范E8 金属材料拉伸测试试验方法2.2 军用标准MIL-STD-129 发货和储存标记方法3. 定购信息3.1 根据本规范定购材料应该包括下列信息：3.1.1 ASTM名称，3.1.2 所需的球墨铸铁牌号（见表1和第4节、第9节），3.1.3 如果需要，其他特殊性能（见第7节），3.1.4 是否需要不同数目的试样（见第10节），3.1.5 如果需要，需提供保证书（见第14节）和3.1.6 如果需要，其他的交付物（见第15节）。

4. 拉伸性能要求4.1 测试试样所代表的铸铁应该符合表1和2中的拉伸性能要求。

表1中为一般用途的铸铁，而表2中的铸铁用于特殊应用（例如管子、接头配件等）。

4.2 屈服强度应该在0.2％偏移量时确定（见测试方法E8）。

其他的方法可以在生产商和购买方相互达成一致后使用。

5. 热处理5.1 牌号60-40-18通常需要完全铁素体化退火。

牌号120-90-02和100-70-03一般需要淬火回火或正火回火或等温热处理。

其他牌号可以铸态或热处理状态交付。

经过淬火到马氏体再回火热处理的球墨铸铁比相同硬度的铸态材料有低得多的疲劳强度。

6. 测试试样6.1 用来机加工成拉伸测试试样的单铸测试试块应该铸造成图1和图2指定的尺寸和形状。

由图3所示的模具铸造的改良龙骨型铸锭可以替代1英寸的Y型铸锭或1英寸的龙骨型铸锭。

ASTM A536-1984(2004) 球墨铸铁件-中文版

名称：A536-84（2004年重新认可）球墨铸铁件标准规范　1. 应用范围1.1 本规范适用于球墨铸铁件。

球墨铸铁为含有完全球状、而不含其他形状石墨的铸铁，见ASTM A644术语定义。

1.2 以英寸和磅为标准单位。

1.3 在同一铸件的不同位置、同一铁液浇铸的铸件和测试试样的性能之间没有精确的数量关系（见附录X1）。

2. 参考文件2.1 ASTM标准A370 钢制品机械性能测试的试验方法和定义A644 铸铁件相关术语A732/A732M 一般应用碳素和低合金钢、高温高强度钴合金熔模铸件技术规范E8 金属材料拉伸测试试验方法2.2 军用标准MIL-STD-129 发货和储存标记方法3. 定购信息3.1 根据本规范定购材料应该包括下列信息：3.1.1 ASTM名称，3.1.2 所需的球墨铸铁牌号（见表1和第4节、第9节），3.1.3 如果需要，其他特殊性能（见第7节），3.1.4 是否需要不同数目的试样（见第10节），3.1.5 如果需要，需提供保证书（见第14节）和3.1.6 如果需要，其他的交付物（见第15节）。

4. 拉伸性能要求4.1 测试试样所代表的铸铁应该符合表1和2中的拉伸性能要求。

表1中为一般用途的铸铁，而表2中的铸铁用于特殊应用（例如管子、接头配件等）。

4.2 屈服强度应该在0.2％偏移量时确定（见测试方法E8）。

其他的方法可以在生产商和购买方相互达成一致后使用。

5. 热处理5.1 牌号60-40-18通常需要完全铁素体化退火。

牌号120-90-02和100-70-03一般需要淬火回火或正火回火或等温热处理。

其他牌号可以铸态或热处理状态交付。

经过淬火到马氏体再回火热处理的球墨铸铁比相同硬度的铸态材料有低得多的疲劳强度。

6. 测试试样6.1 用来机加工成拉伸测试试样的单铸测试试块应该铸造成图1和图2指定的尺寸和形状。

由图3所示的模具铸造的改良龙骨型铸锭可以替代1英寸的Y型铸锭或1英寸的龙骨型铸锭。

球墨铸铁QT600--3表面激光多道淬火工艺的研究

学校代号：１０５３２学号：￥１１０２Ｗ２４４密级：公开湖南大学工程硕士学位论文球墨铸铁ＱＴ６００．３表面激光多道淬火工艺的研究导师姓名及职称：刘继常教授桂林高级工程师论文提交日期：２０１３年５月２０日ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｌａｓｅｒｓｕｒｆａｃｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｏｆｄｕｃｔｉｌｅｃａｓｔｉｒｏｎＱＴ６００－３ｂｙＬＵＯＤａｎＢ．Ｅ．（ｎｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｔａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ）２０１１ＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎｐａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｔｈｅＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬＩＵＪｉｃｈａｎｇＳｅｎｉｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒＧＵＩＬｉｎＭａｙ，２０１３湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

…名：产日期：邳年６月６日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

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本学位论文属于１、保密口，在一年解密后适用本授权书。

２、不保密团。

（请在以上相应方框内打“√”）日期：Ｚｏｆ乡年６月６日作者签名：日期：加侈年６月６日导师签名：球墨铸铁ＱＴ６００·３表面激光多道淬火工艺的研究摘要球墨铸铁材料因其较高的强度、良好的塑性和韧性，以及便于生产，成本比钢低廉等优良的性能而被广泛应用在工业生产中的各个领域。