一、球墨鑄鐵管退火工藝

球墨鑄鐵(tie)的熱(re)處理可以像鋼一(yi)樣(yang)，凡能改(gai)變金屬基體(ti)的各(ge)種熱(re)處理方法，對球墨鑄鐵(tie)均有效，其(qi)加熱(re)冷卻過程中的相變原理也與(yu)鋼相似。一(yi)般可以進行退火(huo)(huo)、正火(huo)(huo)、淬火(huo)(huo)、回火(huo)(huo)、調質(zhi)等處理。球墨鑄鐵(tie)的退火(huo)(huo)主要包括消除(chu)內應(ying)力退火(huo)(huo)、低溫(wen)石(shi)墨化退火(huo)(huo)和(he)高溫(wen)石(shi)墨化退火(huo)(huo)。球墨鑄鐵(tie)退火(huo)(huo)溫(wen)度是根據(ju)不同工(gong)藝和(he)情況而(er)定的。

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

由于(yu)球(qiu)墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)模量比灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)高(gao)(gao)，所以(yi)鑄(zhu)(zhu)造(zao)后產生(sheng)的(de)(de)(de)內應力(li)要(yao)比灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)高(gao)(gao)1～2倍。如果用(yong)球(qiu)墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)制造(zao)形(xing)狀復(fu)雜的(de)(de)(de)零(ling)件(jian)，產生(sheng)的(de)(de)(de)內應力(li)會(hui)更大。在加工(gong)和使用(yong)過(guo)程中，隨著(zhu)應力(li)的(de)(de)(de)逐漸釋放，零(ling)件(jian)會(hui)產生(sheng)變形(xing)，影響(xiang)零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)精度(du)和使用(yong)性(xing)能。因此，對于(yu)不再(zai)進行其他熱處理的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)，都應進行消除內應力(li)退火。

鐵素(su)體球墨鑄(zhu)鐵的(de)消(xiao)除應力退(tui)火(huo)(huo)溫度為600~650℃，珠光體球墨鑄(zhu)鐵的(de)退(tui)火(huo)(huo)溫度為500~600℃，保(bao)(bao)溫時間為2～8h。保(bao)(bao)溫后隨爐(lu)緩冷(25~30℃/h)到150~200℃出(chu)爐(lu)空冷。退(tui)火(huo)(huo)后鑄(zhu)件(jian)的(de)內(nei)應力可除去90%~95%，消(xiao)除內(nei)應力退(tui)火(huo)(huo)還可用于正火(huo)(huo)后的(de)球墨鑄(zhu)鐵件(jian)。

2、低溫石墨化退火

當鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)球墨(mo)鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)鑄(zhu)態組(zu)織中沒有(you)自由滲碳體(ti)(ti)(ti)而出現(xian)珠光體(ti)(ti)(ti)時，為了獲得完全(quan)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)球墨(mo)鑄(zhu)鐵(tie)，得到(dao)單一(yi)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，就需要使珠光體(ti)(ti)(ti)中的(de)(de)共析滲碳體(ti)(ti)(ti)分解為鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)和石(shi)墨(mo)，以(yi)提高鑄(zhu)件的(de)(de)韌性(xing)。對于這(zhe)種情(qing)況(kuang)，可以(yi)采用低溫石(shi)墨(mo)化退火的(de)(de)方(fang)式。

低(di)溫(wen)(wen)石(shi)墨化退(tui)火(huo)的加熱(re)溫(wen)(wen)度為720~760℃，保溫(wen)(wen)2～8h，爐(lu)(lu)冷至(zhi)600℃出爐(lu)(lu)空(kong)冷。有的采用在720~780℃保溫(wen)(wen)1～3h，爐(lu)(lu)冷至(zhi)680~700℃等(deng)溫(wen)(wen)一(yi)定(ding)時(shi)間（根(gen)據具體情況定(ding)），爐(lu)(lu)冷至(zhi)600℃出爐(lu)(lu)空(kong)冷。

3、高溫石墨化退火

高溫石墨退火的目的是消除(chu)球墨鑄鐵的白口(kou)，改善(shan)切削加工性能，提高塑(su)性和韌(ren)性。

在球墨鑄鐵的(de)生產(chan)過(guo)程中，由(you)于(yu)化(hua)(hua)學(xue)成分控制(zhi)不當，或鑄鐵薄厚不均，冷卻速度不勻(yun)，使(shi)(shi)鑄態組織(zhi)中往往出現一定數量的(de)自由(you)滲碳體，因(yin)而產(chan)生白口。由(you)于(yu)白口硬度高、脆性大(da)，不但使(shi)(shi)鑄件(jian)的(de)力學(xue)性能受到破(po)壞，還給(gei)切削(xue)加(jia)工帶來了(le)很(hen)大(da)困難。進行高溫石墨化(hua)(hua)退(tui)火可以(yi)(yi)消除白口，根據所(suo)得基體組織(zhi)的(de)不同，冷卻方法(fa)不同，高溫石墨化(hua)(hua)退(tui)火方法(fa)有以(yi)(yi)下兩種：

①獲得(de)珠光(guang)體(ti)球(qiu)墨(mo)鑄鐵。將鑄件加熱到900~960℃，保溫時間為1~4h（完(wan)成第一階段石墨(mo)化），保溫后出(chu)爐空冷即可。

②獲得高(gao)韌性的鐵素體球墨鑄鐵。將鑄件加熱到900~960℃，保溫時間為1～4h（完成第(di)一階段石(shi)(shi)墨化），在高(gao)溫保溫后(hou)爐(lu)冷到600℃出爐(lu)空(kong)冷；也可(ke)以(yi)在高(gao)溫保溫后(hou)爐(lu)冷至(zhi)720~760℃等溫2～6h（完成第(di)二階段石(shi)(shi)墨化），然后(hou)爐(lu)冷至(zhi)600℃出爐(lu)空(kong)冷。

二、球墨鑄鐵退火目的是什么

球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)退火(huo)主(zhu)要(yao)是(shi)為(wei)了(le)能讓球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)管(guan)表(biao)現出(chu)良好的(de)(de)物理(li)特性(xing)。國(guo)家標(biao)(biao)準(zhun)GB/T13295及國(guo)標(biao)(biao)標(biao)(biao)準(zhun)ISO2531對于(yu)球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)管(guan)的(de)(de)延伸率有(you)一定(ding)的(de)(de)要(yao)求(qiu)，通常要(yao)求(qiu)達到10%。而市場中(zhong)(zhong)一些水冷(leng)型(xing)球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)管(guan)材(cai)質(zhi)其(qi)(qi)(qi)延伸率根本達不(bu)到國(guo)家標(biao)(biao)準(zhun)的(de)(de)要(yao)求(qiu)，僅僅為(wei)2%-5%，分析其(qi)(qi)(qi)原(yuan)因主(zhu)要(yao)是(shi)兩(liang)方面：①一是(shi)由于(yu)球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)材(cai)質(zhi)球(qiu)(qiu)化率達不(bu)到要(yao)求(qiu)，導(dao)致其(qi)(qi)(qi)結(jie)構密度(du)(du)較低，鐵(tie)素(su)體在其(qi)(qi)(qi)材(cai)質(zhi)中(zhong)(zhong)呈現片狀。②其(qi)(qi)(qi)二，由于(yu)鑄造(zao)過程中(zhong)(zhong)液態鐵(tie)冷(leng)卻(que)速(su)度(du)(du)很快，在其(qi)(qi)(qi)快速(su)凝固的(de)(de)同時(shi)，結(jie)構中(zhong)(zhong)有(you)15%-25%的(de)(de)共晶(jing)碳體產生，其(qi)(qi)(qi)材(cai)質(zhi)斷裂(lie)處(chu)呈現"白口化"。

所以，為了提高球墨鑄鐵管(guan)材質(zhi)的(de)延(yan)伸率，通常需要在高溫連續(xu)式退(tui)火爐進行(xing)退(tui)火，以消除共晶碳素(su)休(xiu)產(chan)生。退(tui)火爐的(de)溫度(du)通常達(da)到(dao)1000度(du)以上。

不退(tui)火的球(qiu)墨鑄鐵材(cai)質通常會表現為以下物理性能變化：

球墨鑄鐵管在運輸、吊(diao)裝(zhuang)及安(an)裝(zhuang)過程中，由于外(wai)力原因(yin)，撞擊，磕(ke)碰，回填石頭擠壓，等原因(yin)，球化(hua)率低(di)，未(wei)經退(tui)火的(de)球墨鑄鐵管會出(chu)現裂(lie)縫，塊狀(zhuang)損壞，這是由于球墨鑄鐵材質延伸(shen)率低(di)造成(cheng)的(de)，安(an)裝(zhuang)需要極其注(zhu)意安(an)裝(zhuang)環境。

經(jing)過退(tui)火處(chu)理(li)的球(qiu)墨鑄鐵材(cai)質通常會表(biao)現出以下(xia)物理(li)性能變化：

而(er)經過高溫退火處理過的球墨鑄鐵管則會(hui)表現(xian)出良好(hao)的物理性能，有較(jiao)好(hao)的延伸率，不(bu)易損(sun)壞，在(zai)外力作用下產生輕微變形，不(bu)會(hui)導致(zhi)出現(xian)開裂，適合比較(jiao)惡劣的安裝(zhuang)環境。