1、表面淬火和激光熱處理

若要在球墨鑄鐵件表面獲得比較高的硬度而心部仍保持韌性可采用表面淬火處理的方法。表面淬火處理方法很多，可以是高頻感應(yīng)加熱淬火也可以是火焰加熱淬火和激光加熱淬火等。具體工藝與整體淬火差不多：將球墨鑄鐵件表面加熱到860~900℃，保溫一段時(shí)間讓表面組織全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻實(shí)現(xiàn)表明淬火，然后在250~350℃加熱保溫回火，以使表面組織轉(zhuǎn)換為回火馬氏體及殘留奧氏體組織，表面組織中的原球狀石墨形態(tài)不變。處理后的鑄件表面具有較高的硬度，心部仍具有的韌性。

激光表面熱處理除激光加熱淬火外，還可在球墨鑄鐵件表面上實(shí)現(xiàn)激光相變硬化、激光沖擊硬化等以提高球墨鑄鐵件的表面硬度。

2、表面化學(xué)處理

若要在球墨鑄件表面獲得非常高的硬度而心部仍保持韌性還可采用表面化學(xué)處理的方法。球墨鑄鐵的表面可進(jìn)行滲氮、滲硼、滲硫以及低溫氣體碳氮共滲等，現(xiàn)用的比較多的是滲氮和低溫氣體碳氮共滲。滲氮前一般需要對球墨鑄鐵件進(jìn)行退火、正火等預(yù)處理，然后用氨作為介質(zhì)進(jìn)行二段氮化處理。階段氨分解率20%~35%，保溫一段時(shí)間后將氨分解率提高到45%~55%，保溫后爐冷至200℃出爐空冷，經(jīng)過處理后球墨鑄鐵件表面硬度可達(dá)900HV，脆性2級。低溫氣體碳氮共滲同樣可以明顯提高球墨鑄鐵件表面的硬度和，共滲溫度一般為530~570℃，共滲介質(zhì)為甲酞胺或三乙醇胺50%+乙醇50%。由于球墨鑄鐵中的碳和硅等元素比較多，可在共滲介質(zhì)中再添加NH4Cl和TiH2；NH4Cl和TiH2有催滲作用，能加速球墨鑄鐵的共滲過程。

【二】、球墨鑄鐵孕育程度的影響

球墨鑄鐵孕育處理可提高石墨球圓整度，球化率，輔助石墨呈球狀生長。孕育是使石墨球數(shù)量明顯增加的重要手段，石墨球數(shù)對縮孔、縮松均產(chǎn)生重要影響。提高孕育量會增大球墨鑄鐵收縮體積，增大縮松傾向。也有研究表明，鑄型條件下，提高孕育量會減小縮松傾向。孕育量對縮松率影響并不單調(diào)的結(jié)論。孕育有一較佳量，孕育劑加入過少，會導(dǎo)致孕育不足并出現(xiàn)白口和硬度過高現(xiàn)象，但孕育劑加入過多未必都能熔化，因此可能造成夾渣，增大鑄鐵收縮量，產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。

不難看出，孕育對縮松傾向的影響非常復(fù)雜。但是，可從理論上分析孕育對縮松傾向的影響。足夠的孕育會提高石墨球數(shù)量。石墨球增多使球間距變小，縮短碳的擴(kuò)散距離，加速奧氏體向鐵素體和石墨轉(zhuǎn)化，使組織中鐵素體增加。同時(shí)，球數(shù)增加后，石墨易變得圓整，使共晶晶粒輪廓更接近團(tuán)球狀外形，從而減小共晶團(tuán)界面粗糙程度，利于補(bǔ)縮液體的流動。這樣就使球鐵鑄件凝固區(qū)域明顯減小，共晶晶粒周圍的偏析程度減輕，縮松傾向減小。當(dāng)孕育量減小時(shí)，異質(zhì)核心數(shù)量和石墨球數(shù)量相應(yīng)減少，石墨直徑變大，這會引起非球狀石墨增多、晶間偏析程度增大，縮松傾向增大。