球墨鑄鐵件淬火首先要進(jìn)行奧氏體化。奧氏體化溫度一般為860~880℃，保溫時(shí)間和正火、退火處理一樣，都是每25毫米厚鑄件保溫1小時(shí)。保溫結(jié)束后，在流動(dòng)空氣中冷卻。淬火后鑄件需要及時(shí)回火，消減淬火應(yīng)力，提高工件塑韌性。

鑄件淬火前須有合適的原始基體組織。最主要的是基體中不能存在過(guò)多碳化物、磷共晶。如果碳化物在淬火溫度下未能溶解，碳化物與奧氏體界面常是裂紋萌生處。存在這些碳化物使淬火裂紋發(fā)生的概率顯著提高。含有碳化物的鑄件在淬火前加熱到高溫石墨化退火或正火溫度，并進(jìn)行保溫將碳化物。淬火鑄件的基體是共晶團(tuán)比較細(xì)密均勻，以珠光體為主的組織。這樣的組織易于奧氏體化，獲得均勻的淬火組織。

球墨鑄鐵的淬硬度與奧氏體含碳量有關(guān)。提高奧氏體化溫度會(huì)增加奧氏體含碳量，淬火后出現(xiàn)較多殘余奧氏體，使馬氏體粗化，降低淬火硬度。如果鑄件選用較低的淬火溫度，可使奧氏體含碳量處于較低水平，淬火后雖能獲得細(xì)小的針狀馬氏體，但因奧氏體化不，達(dá)不到應(yīng)有的淬火硬度。由于高碳馬氏體與殘余奧氏體的綜合影響，在不同加熱溫度下，淬火硬度會(huì)出現(xiàn)大值。

另外，為大部分可能存在鐵素體，并使奧氏體獲得合適含碳量。淬火溫度選在共析轉(zhuǎn)變上限溫度以上25—40℃較好。

硅顯著改變球墨鑄鐵共析溫度范圍。因此，球墨鑄鐵件淬火溫度受鑄件含硅量的影響。硅含量在常規(guī)含量上限時(shí)，共析轉(zhuǎn)變上限溫度為835—845℃。歷此，淬火溫度可選在860—880攝氏度、含硅量低于2%時(shí)，譽(yù)火溫度可降低到840—860℃。球墨鑄鐵淬火硬度可達(dá)到60—62（HRC）。

球墨鑄鐵比較好，它是通過(guò)球化和孕育處理球狀石墨，地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而比碳鋼還高的強(qiáng)度。生鐵是含碳量2.31%-6.并含有非鐵雜質(zhì)較多的鐵碳合金。生鐵的雜質(zhì)元素主要是硅、硫、錳、磷等。生鐵質(zhì)硬而脆，缺乏韌性，幾乎沒(méi)有塑性變形能力，因此不能通過(guò)鍛造、軋制、拉拔等方法加工成形。

但含硅高的生鐵（灰口鐵）的鑄造及切削性能良好，按其用途可分為煉鋼生鐵和鑄造生鐵兩大類。習(xí)慣上把煉鋼生鐵叫做生鐵，把鑄造生鐵簡(jiǎn)稱為鑄鐵。鑄造生鐵通過(guò)鍛化、變質(zhì)、球化等方法可以改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并提高其性能，因此，鑄造生鐵又可分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和特種鑄鐵等品種。

球墨鑄鐵是指石墨以球狀形式存在的鑄造形態(tài)，由于石墨呈球狀分布在基體上對(duì)基體的割裂作用降到，可以充分發(fā)揮基體的性能，所以球墨鑄鐵的力學(xué)性能比灰鑄鐵和可鍛鑄鐵都高，其抗拉強(qiáng)度塑性韌性與相應(yīng)基體組織的鑄鋼相近，一般用于柴油機(jī)曲軸減速箱齒輪以及軋鋼機(jī)軋輥等。

可鍛鑄鐵石墨呈團(tuán)絮狀減輕了對(duì)基體的割裂作用，與灰鑄鐵相比其不較高的強(qiáng)度而且有較好的塑性和韌性，廣泛用于汽車拖拉機(jī)前后輪殼管道的彎頭三通等形狀，復(fù)雜尺寸不大的零件。

HT（灰鐵）、MT（麻口鐵）、另外還有白口鐵、都是從試片的斷口上看的，HT較軟，易加工，MT次之，白口鐵是不可加工的，且脆，如加工，要進(jìn)行熱處理，KT(可鍛鑄鐵）是可以延伸些，但不像鋼的延伸率那樣好。

【二】、球墨鑄鐵熱處理過(guò)程的特點(diǎn)

球墨鑄鐵由于具有良好的強(qiáng)韌性，因而作為結(jié)構(gòu)材料已廣泛的應(yīng)用。近十余年來(lái)，馬氏體基體球墨鑄鐵、貝氏體基體球墨鑄鐵及馬氏體一貝氏體基體球墨鑄鐵作為材料也已被廣泛應(yīng)用于磨球、襯板、錘頭及過(guò)流部件等件。因此，球墨鑄鐵熱處理已成為提高這些件壽命的重要途徑。

球墨鑄鐵件熱處理與鋼的熱處理基本相似，但由于有石墨相的存在，而且其含硅量較高，因此，又有它本身的特點(diǎn)。

(1)球墨鑄鐵是多元合金，主要是鐵一碳一硅當(dāng)、元素，因此，可以近似用Fe-C-Si三元合金相圖來(lái)研究其固態(tài)相變過(guò)程。與鋼不同，球墨鑄鐵共析轉(zhuǎn)變是發(fā)生在一個(gè)相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)，攔日之個(gè)溫度范圍內(nèi)同時(shí)存在著鐵素體、奧氏體和石墨(或滲碳體)三相的穩(wěn)定(或介穩(wěn)定)平衡。在馬氏體轉(zhuǎn)變的各個(gè)不同溫度不鐵素體和奧氏體有不同的含碳量，所以，控制不同的加熱溫度和保溫時(shí)間，淬火(正火)后可以獲得不同比例的鐵素體和馬氏體(珠光體)，從而可以大幅度調(diào)整球墨鑄鐵的力學(xué)性能。需要指出，在這個(gè)溫度區(qū)間加熱所的鐵素體，其冷卻后的形態(tài)多為條塊狀、破碎狀和網(wǎng)狀，與通常的牛眼狀鐵素體不同。這種形態(tài)的鐵素體有利于塑性和韌性的提高。

(2)球墨鑄鐵化學(xué)成分對(duì)其臨界溫度有很大的影響。由于對(duì)球墨鑄件性能要求不同，其含硅量的變化也較大，而硅對(duì)臨界溫度范圍的影響是很大的。一般來(lái)講，含硅量提高1%可提高共析轉(zhuǎn)變的上臨界點(diǎn)約40℃，可提高其下臨界點(diǎn)約30℃。由此可見(jiàn)：在加熱時(shí)，硅對(duì)上臨界點(diǎn)的影響比下臨界點(diǎn)的影響為大，同時(shí)硅也促使共析轉(zhuǎn)變的臨界溫度范圍變寬。而錳卻降低共析轉(zhuǎn)變穩(wěn)定，錳含量增加100，加熱時(shí)臨界點(diǎn)降低15~18℃，冷卻時(shí)臨界點(diǎn)降低40~50℃。對(duì)于普通球墨鑄鐵與馬氏體球墨鑄鐵，由于錳含量控制較低，故錳對(duì)共析轉(zhuǎn)變臨界溫度的影響可忽略不計(jì)。但對(duì)以硅、錳為主要合金元素的貝氏體球墨鑄鐵，錳的影響不可忽略。

(3)在熱處理過(guò)程中，球狀石墨作為球鐵中的一個(gè)相，也參與相變過(guò)程。石墨的存在相當(dāng)于一個(gè)“貯碳庫(kù)”，在加熱時(shí)，球狀石墨表面的碳會(huì)部分溶入奧氏體中，供應(yīng)其平衡所的碳量，加熱溫度愈高，球狀石墨溶入奧氏體的碳量愈高，故可以通過(guò)控制加熱溫度來(lái)控制奧氏體的含碳量。淬火冷卻后可以含碳量不同的馬氏體。而奧氏體化后的球墨鑄鐵在共析轉(zhuǎn)變溫度以下緩慢冷卻時(shí)又會(huì)析出石墨，或沉積在原有石墨表面上，或形成退火石墨。如冷卻速度較快時(shí)，其將沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀滲碳體。

從上述球墨鑄鐵熱處理相變特點(diǎn)來(lái)看，熱處理時(shí)加熱溫度的選擇是相當(dāng)重要的。由于球墨鑄鐵含硅量較高，其共析轉(zhuǎn)變臨界溫度較高，同時(shí)石墨的導(dǎo)熱性較差，故石墨向奧氏體中的溶解較滲碳體困難。因此，球墨鑄鐵熱處理時(shí)，加熱溫度較高，保溫時(shí)間也較長(zhǎng)。隨著奧氏體化溫度的提高，奧氏體含碳量增加，如圖3所示。而隨著奧氏體化溫度奧氏體溶碳量增加，則淬火冷卻后殘余奧氏體數(shù)量也較多。球墨鑄鐵在不同加熱溫度下淬火，經(jīng)過(guò)250℃回火后其硬度和沖擊韌性，隨著奧氏體化溫度升高，其硬度趨向提高，沖擊韌性趨向降低。不過(guò)奧氏體化溫度進(jìn)一步提高，其硬度與沖擊韌性降低的趨勢(shì)則趨向緩和。