一、球墨鑄鐵管退火工藝

球墨(mo)(mo)(mo)(mo)鑄(zhu)鐵的(de)(de)熱(re)處理(li)(li)可(ke)以(yi)像鋼(gang)一樣(yang)，凡能(neng)改(gai)變金屬(shu)基體的(de)(de)各種(zhong)熱(re)處理(li)(li)方法，對球墨(mo)(mo)(mo)(mo)鑄(zhu)鐵均有效，其加熱(re)冷卻過程中的(de)(de)相變原理(li)(li)也與鋼(gang)相似。一般(ban)可(ke)以(yi)進行退(tui)火(huo)(huo)、正(zheng)火(huo)(huo)、淬火(huo)(huo)、回火(huo)(huo)、調質等(deng)處理(li)(li)。球墨(mo)(mo)(mo)(mo)鑄(zhu)鐵的(de)(de)退(tui)火(huo)(huo)主要包括消除(chu)內應力(li)退(tui)火(huo)(huo)、低(di)溫(wen)石墨(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua)退(tui)火(huo)(huo)和(he)(he)高溫(wen)石墨(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua)退(tui)火(huo)(huo)。球墨(mo)(mo)(mo)(mo)鑄(zhu)鐵退(tui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)是根(gen)據不同工藝和(he)(he)情況而(er)定的(de)(de)。

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1、消除內應力退火

由于球墨鑄(zhu)(zhu)鐵的彈性模量(liang)比灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵高，所以鑄(zhu)(zhu)造后產(chan)生(sheng)(sheng)的內(nei)應(ying)(ying)(ying)力要比灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵高1～2倍。如果用(yong)球墨鑄(zhu)(zhu)鐵制(zhi)造形狀復雜的零(ling)件(jian)，產(chan)生(sheng)(sheng)的內(nei)應(ying)(ying)(ying)力會更(geng)大。在加(jia)工和(he)使用(yong)過程中(zhong)，隨著應(ying)(ying)(ying)力的逐漸(jian)釋放(fang)，零(ling)件(jian)會產(chan)生(sheng)(sheng)變形，影(ying)響零(ling)件(jian)的精(jing)度和(he)使用(yong)性能。因此，對于不再進行(xing)其他熱(re)處理的鑄(zhu)(zhu)件(jian)，都應(ying)(ying)(ying)進行(xing)消除內(nei)應(ying)(ying)(ying)力退火。

鐵素體(ti)(ti)球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)(de)消除應(ying)(ying)力退火(huo)溫度(du)為(wei)600~650℃，珠(zhu)光體(ti)(ti)球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)(de)退火(huo)溫度(du)為(wei)500~600℃，保溫時間為(wei)2～8h。保溫后(hou)隨爐(lu)緩冷(leng)(25~30℃/h)到150~200℃出爐(lu)空冷(leng)。退火(huo)后(hou)鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)內應(ying)(ying)力可除去90%~95%，消除內應(ying)(ying)力退火(huo)還可用于正火(huo)后(hou)的(de)(de)球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵件。

2、低溫石墨化退火

當(dang)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)鑄態組(zu)織中(zhong)沒有自由滲碳體(ti)(ti)而出現(xian)珠光體(ti)(ti)時(shi)，為了獲(huo)得完全的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)(tie)(tie)，得到單一的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)組(zu)織，就需要(yao)使珠光體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)共析滲碳體(ti)(ti)分解為鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)和石墨，以提(ti)高鑄件的(de)(de)韌性。對于這種(zhong)情況(kuang)，可以采用低溫(wen)石墨化退火的(de)(de)方式(shi)。

低(di)溫(wen)(wen)石墨化退(tui)火的(de)(de)加熱溫(wen)(wen)度為720~760℃，保(bao)溫(wen)(wen)2～8h，爐(lu)(lu)冷(leng)至(zhi)600℃出(chu)爐(lu)(lu)空冷(leng)。有的(de)(de)采(cai)用在720~780℃保(bao)溫(wen)(wen)1～3h，爐(lu)(lu)冷(leng)至(zhi)680~700℃等(deng)溫(wen)(wen)一定時(shi)間（根據(ju)具體情況(kuang)定），爐(lu)(lu)冷(leng)至(zhi)600℃出(chu)爐(lu)(lu)空冷(leng)。

3、高溫石墨化退火

高溫石(shi)墨退火的目的是消除球墨鑄鐵的白口，改善(shan)切削加(jia)工性(xing)(xing)能，提高塑性(xing)(xing)和韌(ren)性(xing)(xing)。

在球墨(mo)(mo)鑄(zhu)鐵的(de)生(sheng)(sheng)產過程(cheng)中，由(you)于化學(xue)成分控制(zhi)不(bu)(bu)(bu)當(dang)，或鑄(zhu)鐵薄厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均，冷卻速度不(bu)(bu)(bu)勻，使鑄(zhu)態組(zu)織中往(wang)往(wang)出現一定數量(liang)的(de)自由(you)滲碳體，因(yin)而產生(sheng)(sheng)白口(kou)。由(you)于白口(kou)硬度高(gao)(gao)、脆性大，不(bu)(bu)(bu)但使鑄(zhu)件的(de)力學(xue)性能(neng)受到(dao)破壞，還給切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)帶(dai)來了很大困難。進行高(gao)(gao)溫石墨(mo)(mo)化退(tui)火可(ke)以消除(chu)白口(kou)，根據所得基體組(zu)織的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，冷卻方法(fa)(fa)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，高(gao)(gao)溫石墨(mo)(mo)化退(tui)火方法(fa)(fa)有(you)以下兩種(zhong)：

①獲(huo)得珠光(guang)體球墨(mo)鑄鐵。將(jiang)鑄件加熱到900~960℃，保溫(wen)時間為1~4h（完成第一(yi)階段石墨(mo)化），保溫(wen)后(hou)出爐空冷即(ji)可。

②獲得高(gao)韌性的鐵(tie)素體球墨鑄鐵(tie)。將鑄件(jian)加熱(re)到(dao)(dao)900~960℃，保溫時間為1～4h（完成(cheng)第一階段石墨化），在高(gao)溫保溫后爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)到(dao)(dao)600℃出爐(lu)空冷(leng)(leng)(leng)；也可以在高(gao)溫保溫后爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)至720~760℃等(deng)溫2～6h（完成(cheng)第二階段石墨化），然后爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)至600℃出爐(lu)空冷(leng)(leng)(leng)。

二、球墨鑄鐵退火目的是什么

球(qiu)墨(mo)(mo)鑄(zhu)鐵(tie)退火主要是為了能(neng)讓球(qiu)墨(mo)(mo)鑄(zhu)鐵(tie)管(guan)表現(xian)出良好的物理(li)特性。國家標準GB/T13295及國標標準ISO2531對于球(qiu)墨(mo)(mo)鑄(zhu)鐵(tie)管(guan)的延伸率(lv)有(you)一定的要求(qiu)，通(tong)常要求(qiu)達(da)到10%。而(er)市場中(zhong)一些水冷(leng)型(xing)球(qiu)墨(mo)(mo)鑄(zhu)鐵(tie)管(guan)材(cai)質其(qi)(qi)延伸率(lv)根本達(da)不到國家標準的要求(qiu)，僅僅為2%-5%，分析其(qi)(qi)原因主要是兩方面：①一是由于球(qiu)墨(mo)(mo)鑄(zhu)鐵(tie)材(cai)質球(qiu)化率(lv)達(da)不到要求(qiu)，導致其(qi)(qi)結構(gou)密度較低，鐵(tie)素體在其(qi)(qi)材(cai)質中(zhong)呈(cheng)(cheng)現(xian)片狀。②其(qi)(qi)二，由于鑄(zhu)造過程中(zhong)液態鐵(tie)冷(leng)卻(que)速(su)度很(hen)快(kuai)，在其(qi)(qi)快(kuai)速(su)凝固的同時，結構(gou)中(zhong)有(you)15%-25%的共晶碳(tan)體產生，其(qi)(qi)材(cai)質斷裂(lie)處呈(cheng)(cheng)現(xian)"白口化"。

所以(yi)，為了提高球墨(mo)鑄鐵管材質的延伸率，通(tong)常需(xu)要在高溫連續式(shi)退火爐進行(xing)退火，以(yi)消除共晶碳素休產生(sheng)。退火爐的溫度(du)通(tong)常達到1000度(du)以(yi)上。

不(bu)退火的球(qiu)墨鑄鐵材質通常會表現為(wei)以下物理(li)性能(neng)變化(hua)：

球墨鑄鐵管在運輸、吊裝(zhuang)及安(an)裝(zhuang)過程中，由于外力原(yuan)因(yin)(yin)，撞(zhuang)擊，磕碰，回填(tian)石頭擠壓(ya)，等原(yuan)因(yin)(yin)，球化(hua)率低，未經退(tui)火(huo)的(de)(de)球墨鑄(zhu)鐵管會(hui)出現裂縫(feng)，塊狀損壞(huai)，這是(shi)由于球墨鑄(zhu)鐵材質延伸率低造成的(de)(de)，安(an)裝(zhuang)需(xu)要極其注意(yi)安(an)裝(zhuang)環境。

經過(guo)退火處理的(de)球墨鑄鐵材(cai)質(zhi)通(tong)常會表(biao)現出以下物理性能變化：

而經過(guo)高(gao)溫退火處理過(guo)的(de)(de)球墨鑄鐵管則會表現出良好(hao)的(de)(de)物理性能，有較好(hao)的(de)(de)延伸率，不(bu)易損壞，在外力(li)作用下(xia)產生輕微(wei)變(bian)形，不(bu)會導(dao)致出現開裂，適(shi)合比較惡劣的(de)(de)安(an)裝環境。