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，球墨鑄鐵件很難純粹的鐵素體或珠光體基體。為提高球墨鑄鐵件的延性或韌性，可將球墨鑄鐵件重新加熱到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。在此過程中基體中的滲碳體會分解出石墨，奧氏體中會析出石墨，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件重新加熱到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。工藝過程是將基體為鐵素體及珠光體的球墨鑄鐵件重新加熱到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，從而提高球墨鑄鐵件的強(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)可將球墨鑄鐵件淬火并低溫回火處理。具體工藝是：將球墨鑄鐵件加熱到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)250~350℃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。處理后的球墨鑄鐵件具有較高的硬度和韌性，同時(shí)還保留了石墨的潤滑性能。

　　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)球墨鑄鐵件用作為軸類件，如柴油機(jī)的曲軸、連桿，要求同時(shí)韌性較好的綜合力學(xué)性能，此時(shí)可對球墨鑄鐵件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。具體工藝是：將球墨鑄鐵件加熱到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件的基體組織轉(zhuǎn)換為強(qiáng)韌的下貝氏體組織，強(qiáng)度可超過1100MPa，沖擊韌度αk≥32J。處理工藝是：將球墨鑄鐵件加熱到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，從而獲得比較的球墨鑄鐵。

　　【二】、球墨鑄鐵件凝固時(shí)長原因

　　球墨鑄鐵件具有良好的力學(xué)性能和較好的鑄造性能，在整個鑄件生產(chǎn)選材中占有優(yōu)勢地位。雖然球墨鑄鐵凝固過程中石墨的析出將帶來體積膨脹，但由于其糊狀凝固方式，及石墨膨脹力導(dǎo)致的鑄型型壁變形和位移，所以收縮缺陷、尤其是縮松是球墨鑄鐵件的缺陷，也是導(dǎo)致鑄件報(bào)廢的主要原因之一。

　　縮松缺陷分為宏觀縮松和微觀縮松。宏觀縮松是鑄件內(nèi)部成片分散存在的細(xì)小孔洞群。肉眼不可見的晶間孔洞稱作微觀縮松。準(zhǔn)確分析球墨鑄鐵件的縮松形成機(jī)理，依此進(jìn)行工藝改進(jìn)、鑄件質(zhì)量預(yù)測和降低廢品率，可以產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

　　目前，關(guān)于球墨鑄鐵縮松形成機(jī)理的研究主要集中在球鐵的凝固特點(diǎn)、凝固過程和生產(chǎn)工藝三個方面。旨在依此綜述球墨鑄鐵的縮松缺陷形成機(jī)理研究的狀況。

　　球墨鑄鐵呈“糊狀”凝固。與灰鑄鐵相比，共晶凝固時(shí)間長，共晶團(tuán)數(shù)多，凝固膨脹壓力大。球墨鑄鐵這些特有的凝固特點(diǎn)是縮松形成的根本原因。球墨鑄鐵的成分在共晶點(diǎn)附近，凝固斷面上液-固兩相區(qū)寬，當(dāng)包圍石墨的奧氏體臨近接觸時(shí)，尚未凝固的液態(tài)金屬被分割成一個個不連續(xù)的熔池，失去了補(bǔ)縮通道，呈現(xiàn)出糊狀狀態(tài)。糊狀凝固是球墨鑄鐵的固有屬性。

　　球墨鑄鐵共晶凝固時(shí)間長的原因是共晶凝固方式為非共生共長方式。當(dāng)石墨長大進(jìn)入共晶階段后，奧氏體殼已經(jīng)形成，碳原子由鐵液通過固態(tài)的奧氏體殼擴(kuò)散到石墨球上，同時(shí)鐵原子從石墨-奧氏體界面處擴(kuò)散出去，這一過程比碳原子在鐵液中的擴(kuò)散速度要慢得多。因此球墨鑄鐵的共晶凝固時(shí)間較長。球墨鑄鐵的導(dǎo)熱系數(shù)比灰鑄鐵小20%~40%，散熱慢，所以球墨鑄鐵的凝固時(shí)間要比灰鑄鐵長。

　　由于石墨比容大于鐵的比容，石墨析出時(shí)會引起體積膨脹。石墨球在奧氏體殼包圍下生長，奧氏體殼相互接觸后，石墨長大引起的體積膨脹受到阻礙，產(chǎn)生膨脹壓力。由于鐵液的孕育處理，球墨鑄鐵的共晶團(tuán)數(shù)量約為灰鑄鐵的100~200倍。所以球墨鑄鐵的凝固膨脹壓力要比灰鑄鐵大得多。

　　球墨鑄鐵共晶結(jié)晶時(shí)，由于加鎂處理的結(jié)果，石墨球核心在液相中長到尺寸時(shí)，即被奧氏體包圍，由于奧氏體外殼阻礙碳原子自熔液向石墨球擴(kuò)散而使石墨球生長速度減慢，共晶反應(yīng)除了靠已有共晶團(tuán)長大完成外，還靠新的晶核析出和長大完成，因而共晶轉(zhuǎn)變在一個較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，導(dǎo)致鑄件在很寬斷面上固、液兩相共存，呈糊狀凝固。由于球墨鑄鐵呈糊狀凝固，使得球墨鑄鐵件在澆注后，外殼長時(shí)間內(nèi)剛度不夠，共晶團(tuán)接觸后產(chǎn)生的凝固膨脹力在使奧氏體枝晶間隙增大同時(shí)也使不很結(jié)實(shí)的鑄件外殼向外脹大，從而使鑄件凝固部分得不到足夠液態(tài)金屬的補(bǔ)縮，形成縮松。