一、球墨鑄鐵管退火工藝

球(qiu)墨(mo)(mo)(mo)鑄(zhu)鐵的(de)(de)熱處(chu)理(li)(li)可(ke)(ke)以像鋼一樣，凡能改變(bian)金屬基體(ti)的(de)(de)各(ge)種熱處(chu)理(li)(li)方(fang)法，對球(qiu)墨(mo)(mo)(mo)鑄(zhu)鐵均有(you)效，其加熱冷卻過程中(zhong)的(de)(de)相變(bian)原理(li)(li)也與(yu)鋼相似。一般(ban)可(ke)(ke)以進行退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)、調質(zhi)等處(chu)理(li)(li)。球(qiu)墨(mo)(mo)(mo)鑄(zhu)鐵的(de)(de)退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)主要包括消除內應力退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)、低溫(wen)石墨(mo)(mo)(mo)化退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)和(he)高(gao)溫(wen)石墨(mo)(mo)(mo)化退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)。球(qiu)墨(mo)(mo)(mo)鑄(zhu)鐵退(tui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫(wen)度是根據不(bu)同工藝和(he)情況而定的(de)(de)。

該圖片由注冊用戶"溫暖·生活家"提供，版權聲明反饋

1、消除內應力退火

由(you)于球(qiu)墨(mo)鑄鐵(tie)的彈(dan)性(xing)(xing)模量比灰(hui)鑄鐵(tie)高(gao)，所以鑄造后產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的內應力(li)(li)要(yao)比灰(hui)鑄鐵(tie)高(gao)1～2倍(bei)。如果(guo)用球(qiu)墨(mo)鑄鐵(tie)制造形狀復雜的零件(jian)，產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的內應力(li)(li)會更(geng)大。在加工(gong)和(he)使(shi)用過程(cheng)中，隨著應力(li)(li)的逐漸(jian)釋放，零件(jian)會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)變形，影響零件(jian)的精度和(he)使(shi)用性(xing)(xing)能。因此，對于不再(zai)進(jin)行其(qi)他熱處理的鑄件(jian)，都應進(jin)行消(xiao)除內應力(li)(li)退火。

鐵素(su)體球(qiu)墨鑄鐵的消(xiao)除(chu)(chu)應力退(tui)(tui)火溫度(du)為600~650℃，珠光體球(qiu)墨鑄鐵的退(tui)(tui)火溫度(du)為500~600℃，保溫時(shi)間為2～8h。保溫后(hou)隨爐(lu)緩冷(25~30℃/h)到150~200℃出爐(lu)空冷。退(tui)(tui)火后(hou)鑄件(jian)的內應力可除(chu)(chu)去90%~95%，消(xiao)除(chu)(chu)內應力退(tui)(tui)火還可用(yong)于正火后(hou)的球(qiu)墨鑄鐵件(jian)。

2、低溫石墨化退火

當鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)球墨鑄鐵的(de)鑄態組織中沒有自(zi)由滲碳(tan)體(ti)(ti)(ti)而出(chu)現珠光體(ti)(ti)(ti)時，為(wei)(wei)了獲(huo)得完全(quan)的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)球墨鑄鐵，得到(dao)單一(yi)的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)組織，就需要使珠光體(ti)(ti)(ti)中的(de)共析滲碳(tan)體(ti)(ti)(ti)分解為(wei)(wei)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)和石墨，以(yi)提高鑄件(jian)的(de)韌性。對于這種情況，可以(yi)采用(yong)低(di)溫(wen)石墨化退(tui)火(huo)的(de)方式(shi)。

低溫(wen)(wen)石墨化退火的(de)加熱(re)溫(wen)(wen)度為720~760℃，保溫(wen)(wen)2～8h，爐(lu)冷至600℃出爐(lu)空冷。有的(de)采用在(zai)720~780℃保溫(wen)(wen)1～3h，爐(lu)冷至680~700℃等溫(wen)(wen)一定時(shi)間（根據具(ju)體(ti)情況(kuang)定），爐(lu)冷至600℃出爐(lu)空冷。

3、高溫石墨化退火

高溫石墨(mo)退火的目的是消除球墨(mo)鑄鐵的白口，改善切削加工性(xing)能，提高塑性(xing)和韌(ren)性(xing)。

在球墨鑄鐵的(de)生產(chan)過(guo)程(cheng)中，由(you)(you)于化學(xue)成(cheng)分控制不當(dang)，或鑄鐵薄(bo)厚不均(jun)，冷卻(que)速度(du)不勻(yun)，使鑄態組織(zhi)中往往出(chu)現(xian)一定數量的(de)自由(you)(you)滲(shen)碳體(ti)，因而(er)產(chan)生白(bai)口(kou)。由(you)(you)于白(bai)口(kou)硬(ying)度(du)高、脆性(xing)(xing)大(da)，不但使鑄件的(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能受到(dao)破壞，還給切削(xue)加工帶來了很(hen)大(da)困難。進(jin)行高溫石(shi)墨化退(tui)火可以(yi)消除白(bai)口(kou)，根據所得(de)基(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)不同，冷卻(que)方(fang)法(fa)不同，高溫石(shi)墨化退(tui)火方(fang)法(fa)有以(yi)下兩種：

①獲得珠(zhu)光體(ti)球墨鑄鐵。將鑄件加(jia)熱到(dao)900~960℃，保(bao)溫時間為1~4h（完成第一(yi)階段石墨化），保(bao)溫后出爐空冷(leng)即可。

②獲(huo)得高韌(ren)性(xing)的鐵(tie)素體球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵(tie)。將鑄件加熱到900~960℃，保(bao)(bao)溫時(shi)間為1～4h（完成(cheng)第(di)一階(jie)段(duan)石(shi)墨(mo)(mo)化(hua)），在(zai)高溫保(bao)(bao)溫后爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)到600℃出(chu)爐(lu)(lu)空(kong)冷(leng)(leng)；也可以在(zai)高溫保(bao)(bao)溫后爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)至720~760℃等溫2～6h（完成(cheng)第(di)二階(jie)段(duan)石(shi)墨(mo)(mo)化(hua)），然后爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)至600℃出(chu)爐(lu)(lu)空(kong)冷(leng)(leng)。

二、球墨鑄鐵退火目的是什么

球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵退火主要(yao)(yao)是為了能讓球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵管(guan)表(biao)現出(chu)良好的(de)(de)(de)物理特性。國(guo)家標(biao)準GB/T13295及國(guo)標(biao)標(biao)準ISO2531對(dui)于球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵管(guan)的(de)(de)(de)延伸率有一定(ding)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，通常(chang)要(yao)(yao)求達到10%。而市場(chang)中(zhong)一些水冷型(xing)球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵管(guan)材(cai)質(zhi)其(qi)延伸率根(gen)本達不到國(guo)家標(biao)準的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，僅僅為2%-5%，分析其(qi)原(yuan)因主要(yao)(yao)是兩(liang)方面：①一是由于球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵材(cai)質(zhi)球(qiu)化率達不到要(yao)(yao)求，導致(zhi)其(qi)結(jie)構(gou)密度較低，鐵素體(ti)在其(qi)材(cai)質(zhi)中(zhong)呈現片狀。②其(qi)二，由于鑄造過程中(zhong)液態鐵冷卻速度很快(kuai)，在其(qi)快(kuai)速凝固(gu)的(de)(de)(de)同時，結(jie)構(gou)中(zhong)有15%-25%的(de)(de)(de)共(gong)晶(jing)碳體(ti)產生，其(qi)材(cai)質(zhi)斷裂處呈現"白口(kou)化"。

所以(yi)，為了(le)提高球墨鑄(zhu)鐵管材質(zhi)的延伸率，通常(chang)需要在(zai)高溫連(lian)續式(shi)退火爐進(jin)行退火，以(yi)消除共晶碳素休產(chan)生。退火爐的溫度(du)通常(chang)達(da)到1000度(du)以(yi)上。

不退火的球墨鑄鐵材質通常(chang)會表(biao)現為以下物理性能變化(hua)：

球墨鑄鐵管在(zai)運(yun)輸、吊裝及(ji)安(an)(an)裝過程中，由于外力(li)原因(yin)，撞擊(ji)，磕碰，回填石頭擠(ji)壓，等原因(yin)，球化率(lv)低，未經退火(huo)的(de)球墨鑄鐵管會(hui)出現(xian)裂(lie)縫，塊狀損壞，這(zhe)是由于球墨鑄鐵材質延伸率(lv)低造成的(de)，安(an)(an)裝需要極其注意安(an)(an)裝環(huan)境(jing)。

經過(guo)退火處(chu)理的球墨(mo)鑄(zhu)鐵材質通常會(hui)表(biao)現(xian)出以下(xia)物(wu)理性能變(bian)化：

而經過高溫退火處理過的球(qiu)墨鑄(zhu)鐵管則(ze)會表(biao)現(xian)出良好(hao)的物理性能，有較(jiao)好(hao)的延伸(shen)率，不易損(sun)壞(huai)，在外力(li)作(zuo)用下產(chan)生輕微變形，不會導致出現(xian)開裂(lie)，適合比較(jiao)惡(e)劣的安(an)裝環(huan)境。