淬火与回火的作用及工艺优化

1.淬火

球墨铸铁淬火可以获得更高的耐磨性及良好的综合力学性能，淬火温度选择在Ac₁上限+（30～50℃）比较适宜，一般为860～900℃，保温1～4h淬火。在保证能完全奥氏体化的前提下，尽量采用较低的温度，以便获得碳含量较低的细小针状马氏体及较好的综合力学性能。过高的奥氏体化温度时淬火后的马氏体针变粗，并增加残留奥氏体量，甚至出现二次网状渗碳体，使力学性能大幅度降低。当存在过量自由渗碳体时，可先进行高温石墨化，然后降温至淬火温度保温后淬火。淬火温度和保温时间对球墨铸铁力学性能的影响示于图15-38和图15-39。

表15-20 球墨铸铁完全奥氏体化正火实例

（续）

表15-21 球墨铸铁部分奥氏体化正火实例

图15-38 原始组织和淬火保温时间对球墨铸铁硬度的影响（成分后数值为质量分数：C3.74、Si2.63、 Mn0.30、P0.020、S0.009）

1—铁素体≈15% 2—铁素体≈30% 3—铁素体≈65% 4—铁素体≈100%

（基体组织后数值为体积分数）

2.回火

球墨铸铁回火时的组织转变过程与钢相似，回火温度对力学性能的影响示于图15-40。

低温回火（140～250℃）后具有高的硬度和耐磨性，常用于高压液压泵心套及阀座等耐磨性要求高的零件；中温回火（350～400℃）较少采用；淬火后高温回火（500～600℃）即调质工艺在生产上应用广泛，可获得较高的综合力学性能。回火时的保温实践可按t=[铸件厚度（mm）/25+1（h）]计算，回火实践对硬度的影响示于图15-41。(www.xing528.com)

图15-39 经不同温度淬火，580℃回火时力学性能变化曲线

a）w（Si）2.92%b）w（Si）2.05%c）w（Si）3.37%

图15-40 三种球墨铸铁在油中淬火并在 不同温度回火后的力学性能

a）C3.46、Si3.37、Mn0.62、S0.009、P0.069、Mg0.056、RE0.045、940℃油淬 b）C3.53、Si2.92、Mn0.80、S0.013、P0.072、Mg0.04、RE0.045、900℃油淬 c）C3.53、Si2.05、Mn0.75、S0.023、P0.059、Mg0.047、RE0.034、880℃油淬

注：成分后数质均为质量分数。

图15-41 回火时间对硬度的影响

a）w（C）3.61%、w（Si）3.11%、w（Mo）0.04% b）w（C）3.64%、w（Si）2.57%、w（Mo）0.49%

表15-22 球墨铸铁淬火回火实例

3.淬火与回火应用实例

球墨铸铁淬火回火应用实例列于表15-22。