1.退火處理

若要提高球墨鑄鐵的韌性可采用退火處理。球墨鑄鐵在鑄造過(guò)程中比普通灰口鑄鐵的白口傾向大，內(nèi)應(yīng)力也較大，球墨鑄鐵很難得到純粹的鐵素體或珠光體基體。為提高球墨鑄件的延性或韌性，可將球墨鑄鐵重新加熱到900~950℃并保溫足夠時(shí)間進(jìn)行高溫退火，再爐冷到600℃出爐變冷。在此過(guò)程中基體中的滲碳體會(huì)分 解出石墨，奧氏體中會(huì)析出石墨，這些石墨集聚于原球狀石墨周圍，基體則全轉(zhuǎn)換為鐵素體，從而提高球墨鑄鐵的韌性。若鑄態(tài)組織由(鐵素體+珠光體)為基體+球狀石墨組成，那么只需將球墨鑄鐵重新加熱到700~760℃的共析溫度上下經(jīng)保溫后爐冷至600℃出爐變冷，就能將珠光體中滲碳體分 解轉(zhuǎn)換為鐵素體及球狀石墨來(lái)提高其韌性。

2.正火處理

若要提高球墨鑄鐵強(qiáng)度可采用正火處理。球墨鑄鐵正火的目的是將基體組織轉(zhuǎn)換為細(xì)珠光體組織。工藝過(guò)程是將基體為鐵素體及珠光體的球墨鑄鐵重新加熱到850~900℃溫度，原鐵素體及珠光體轉(zhuǎn)換為奧氏體，并有部分球狀石墨溶解于奧氏體，經(jīng)保溫后空冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)珠光體，從而提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度。

3.淬火加低溫回火處理

若要提高球墨鑄鐵的硬度可采用淬火并低溫回火的方法。當(dāng)球墨鑄鐵用作軸承等零件時(shí)往往需要比較高的硬度，此時(shí)可將球墨鑄鐵淬火并低溫回火處理。具體工藝是:將球墨鑄鐵加熱到860~900℃的溫度，保溫讓原基體組織全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻實(shí)現(xiàn)淬火，后經(jīng)250350℃加熱保溫回火，原基體轉(zhuǎn)換為回火馬氏體及殘留奧氏體組織，原球狀石墨形態(tài)不變。處理后的球墨鑄鐵具有較高的硬度和一定韌性，同時(shí)還保留了石墨的潤(rùn)滑性能。

4.調(diào)質(zhì)處理

若要提高球墨鑄鐵綜合力學(xué)性能可采用調(diào)質(zhì)處理。當(dāng)球墨鑄鐵用作為軸類件，如柴油機(jī)的曲軸、連桿，要求強(qiáng)度高同時(shí)韌性較好的綜合力學(xué)性能，此時(shí)可對(duì)球墨鑄鐵進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。具體工藝是:將球墨鑄鐵加熱到860~900℃的溫度保溫讓基體組織奧氏體化，再在油或熔鹽中冷卻實(shí)現(xiàn)淬火，后經(jīng)500~600℃的高溫回火，獲得回火索氏體組織(一般尚有少量碎塊狀的鐵素體)，原球狀石墨形態(tài)不變。處理后強(qiáng)度、韌性匹配良好，適應(yīng)于軸類件的工作條件。

5.等溫淬火處理

若要獲得較高強(qiáng)度的球墨鑄鐵可采用等溫淬火處理。球墨鑄鐵等溫淬火處理目的在于讓球墨鑄鐵的基體組織轉(zhuǎn)換為強(qiáng)韌的下貝氏體組織，強(qiáng)度可超過(guò)1100MPa。處理工藝是:

將球墨鑄鐵加熱到830~870℃溫度保溫使基體奧氏體化后，投入280~350℃的熔鹽中保溫，讓奧氏體部分轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，原球狀石墨不變，從而獲得比較高強(qiáng)度的球墨鑄鐵。

[二]、灰鐵鑄件的補(bǔ)縮方法

鐵型覆砂鑄造工藝的兩大特點(diǎn)是：①鑄型剛性好；②調(diào)節(jié)鑄型內(nèi)各個(gè)部位的覆砂層厚度，可以在一定程度上改變各部位的冷卻速度。所以，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用其優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于灰鐵鑄件來(lái)說(shuō)，鑄型剛性好，能夠很加地發(fā)揮其石墨化膨脹的自補(bǔ)縮特性。一般認(rèn)為，在不發(fā)生石墨漂浮、沒(méi)有初生石墨析出的前提下，w（C）和w（Si）量越高，孕育作用越強(qiáng)，越有利于石墨化，而且石墨化膨脹量越大，自補(bǔ)縮作用就越好。

但是，正如前面所述，不管鑄型剛性有多好，減速機(jī)殼鑄件總是需要補(bǔ)縮的。在鐵型覆砂工藝中，防止灰鐵鑄件縮孔縮松的方法有以下幾種，并結(jié)合實(shí)例給以說(shuō)明。

1無(wú)冒口法

無(wú)冒口法是通過(guò)澆注系統(tǒng)進(jìn)行液態(tài)補(bǔ)縮，較大限度地利用石墨化膨脹完成自補(bǔ)縮。鐵型覆砂工藝較先成功應(yīng)用于曲軸的生產(chǎn)，曲軸的無(wú)冒口鑄造也是較為典型的，其工藝特點(diǎn)就是采用了厚大的澆注系統(tǒng)來(lái)給灰鐵鑄件提供液態(tài)補(bǔ)縮。無(wú)冒口法適用于灰鐵鑄件模數(shù)＞2.5cm的灰鐵鑄件，要求鐵液的冶金質(zhì)量高，采用小的扁薄內(nèi)澆道，多點(diǎn)分散引入鐵液，在不出現(xiàn)灰鐵鑄件冷隔的情況下，澆注溫度要低。

在凝固前期，曲軸扇板上的內(nèi)澆道就已經(jīng)封閉，主軸頸和連桿頸中心形成了整體粗大的液相區(qū)，后期完全依靠石墨化膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮。

2順序凝固法

順序凝固是指灰鐵鑄件按照由表及里、由薄向厚的方向進(jìn)行凝固，冒口設(shè)置在灰鐵鑄件凝固的部位，冒口頸比灰鐵鑄件晚凝固，冒口凝固。

在灰鐵鑄件凝固70%時(shí)，灰鐵鑄件中心還未凝固，而且呈現(xiàn)從冒口的較遠(yuǎn)端向冒口方向凝固的趨勢(shì)；在凝固90%時(shí)，灰鐵鑄件內(nèi)只有冒口附近還有液態(tài)金屬，而冒口內(nèi)還有大量液態(tài)金屬，整個(gè)凝固過(guò)程為順序凝固。

3直接實(shí)用冒口法

直接實(shí)用冒口法是利用冒口來(lái)補(bǔ)縮灰鐵鑄件的液態(tài)收縮。當(dāng)液態(tài)收縮終止或體積膨脹開(kāi)始時(shí)，讓冒口頸或者內(nèi)澆道及時(shí)凝固，從而在鑄型內(nèi)共晶膨脹使金屬液處于正壓力之下，預(yù)防灰鐵鑄件內(nèi)部出現(xiàn)真空度。直接實(shí)用冒口適用于灰鐵鑄件模數(shù)<2.5cm的灰鐵鑄件，灰鐵鑄件工藝出品率高，冒口便于去除。

軸承蓋單件重3.6kg，輪廓尺寸為118mm×110mm×60mm，材質(zhì)為QT500—7，采用鐵型覆砂鑄造工藝時(shí)一型布置14件，使用直接實(shí)用冒口對(duì)灰鐵鑄件進(jìn)行液態(tài)補(bǔ)縮。此時(shí)冒口頸已經(jīng)凝固，灰鐵鑄件和冒口中的液態(tài)金屬已經(jīng)斷開(kāi)。該工藝出品率達(dá)到76.5%，比粘土砂鑄造的工藝出品率（51.5%）提高了25%。

4均衡凝固法

均衡凝固理論認(rèn)為，在鑄鐵中澆冒口的作用只是用來(lái)補(bǔ)充灰鐵鑄件冷卻、凝固時(shí)產(chǎn)生的脹縮的差值，冒口不必晚于灰鐵鑄件凝固，其核心是：冒口既要離開(kāi)熱節(jié)又要靠近熱節(jié)，以減少冒口對(duì)灰鐵鑄件的熱干擾和利于補(bǔ)縮轉(zhuǎn)子材質(zhì)為QT500—7，灰鐵鑄件長(zhǎng)628mm，寬195mm，中間圓柱直徑65mm，中間圓柱與兩側(cè)平板相交，形成熱節(jié)。采用均衡凝固法，將冒口設(shè)置在熱節(jié)旁邊的圓臺(tái)側(cè)面，扁平的內(nèi)澆道向著圓柱的內(nèi)徑方向，避免鐵液直接對(duì)著熱節(jié)充型。中間圓柱的熱節(jié)處即將形成孤立的液相區(qū)，該液相區(qū)在后期的凝固過(guò)程中由石墨化膨脹抵消了其體積收縮。

5冷冒口法

對(duì)于無(wú)法達(dá)到自補(bǔ)縮條件的孤立熱節(jié)，可以采用冷冒口法，但要求冷冒口熱節(jié)大于孤立熱節(jié)，冷冒口凝固比熱節(jié)處要晚，否則效果適得其反。

某電梯基座材質(zhì)為QT500—7，重95kg。灰鐵鑄件已經(jīng)完全凝固，只有冷冒口中還有小部分金屬液未凝固，三個(gè)冷冒口所連接的即為灰鐵鑄件的三個(gè)大的熱節(jié)部位。

6激冷法

激冷法主要用于防止灰鐵鑄件孤立熱節(jié)處的縮孔縮松，加大孤立熱節(jié)處的凝固速度，其措施包括使用薄覆砂層、覆砂鐵芯、冷鐵等。

灰鐵鑄件重48kg，壁薄處厚度為12mm，壁厚處厚度為40mm，熱節(jié)在灰鐵鑄件外側(cè)的8個(gè)壁厚處，如果采用冷冒口法，需要在每個(gè)熱節(jié)處都設(shè)置冷冒口，會(huì)使工藝出品率大為降低，而且增加灰鐵鑄件清理工作量。實(shí)際實(shí)施方案采用了激冷法，通過(guò)設(shè)置薄覆砂層來(lái)對(duì)灰鐵鑄件熱節(jié)處進(jìn)行激冷。灰鐵鑄件壁厚處覆砂層厚度為3mm，在灰鐵鑄件壁薄處覆砂層厚度為9mm。