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鑄鐵的熱處理后只能改變基體組織，不能改變石墨的形態，因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學性能。灰鑄鐵的熱處理主要用于鑄件內應力和白口組織，穩定尺寸，改善切削加工性能，提高表面硬度和耐磨性等。 內應力退火 用以鑄件在凝固過程中因冷卻不均勻而產生的鑄造應力，防止鑄件產生變形和裂紋。其工藝是將鑄件加熱到500～600℃，保溫一段時間后隨爐緩冷至150～200℃以下出爐空冷，有時把鑄件在自然環境下放置很長一段時間，使鑄件內應力得到松弛，這種方法叫“自然時效”，大型灰鑄鐵件可以采用此法來鑄造應力。 石墨化退火 以白口組織，降低硬度，改善切削加工性能。方法是將鑄件加熱到850～900℃，保溫2～5小時，然后隨爐緩冷至400～500℃，再出爐空冷，使滲碳體在保溫和緩冷過程中分解而形成石墨。 表面淬火 提高表面硬度和延長使用壽命。如對于機床導軌表面和內燃機汽缸套內壁等灰鑄鐵件的工作表面，需要有較高的硬度和耐磨損性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）頻感應加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。[1] 牌號應用 按GB/T 9439－1988規定，根據直徑30mm單鑄試棒的抗拉強度，將灰鑄鐵分為六個牌號。灰鑄鐵的牌號是由“HT”（“灰鐵”兩字漢語拼音字首）和小抗拉強度σb值（用φ30mm試棒的搞拉強度）表示。例如牌號HT250表示φ30mm試棒的小抗拉強度值為250MPa的灰鑄鐵。設計鑄件時，應根據鑄件受力處的主要壁厚或平均壁厚選擇鑄鐵牌號。
灰鑄鐵比蠕墨鑄鐵和球墨鑄鐵有更好的導熱性能以及切削性能，使灰鑄鐵能夠更多的應用于度汽車結構件中。近些年來，由于對灰鑄鐵的強度要求越來越高，灰鑄鐵的組織特征發生了很大的變化，也帶來了度灰鑄鐵切削加工性能變差這一普遍關注的問題。度灰鑄鐵的切削加工性能較差，其主要原因與其組織組成相中石墨的形態、數量、尺寸、分布以及珠光體基體的特征相關。 本文通過調整Si/C比、合金化元素加入量以及改變孕育劑種類來影響灰鑄鐵的石墨、珠光體以及初生奧氏體形態，從而獲得更高的抗拉強度以及更好的切削加工性能。 從金相組織方面，提高Si/C比會減少石墨數量，增強基體強度；加入合金化元素進行變質可以使石墨變得更加彎曲細小，并能夠提高基體強度。從灰鑄鐵的力學性能上來看，提高Si/C比能大幅提高其力學性能，隨著合金化元素加入量的提高也可以提高其力學性能，在考察的孕育劑中，硅鋯錳孕育劑提高力學性能的效果佳。
從加工性能上看來，提高Si/C比使加工性能嚴重惡化，隨著合金化元素加入量增加，加工性能先提高后降低，在考察的孕育劑中，硅鋯錳孕育劑提高加工性能和力學性能的效果也為佳。 通過分析拉伸過程以及切削加工過程中度灰鑄鐵的石墨變形規律，揭示出石墨對度灰鑄鐵抗拉強度與加工性能的影響機制。在拉伸過程中，石墨作為夾雜分布在集體組織中，石墨形態對度灰鑄鐵的抗拉強度有很大的影響。石墨越彎曲，石墨端部角度越鈍，抗拉強度越好。在切削加工過程中，由于剪切力的作用，度灰鑄鐵組織中的石墨將發生規律性的變形，增加石墨的數量能夠減輕切削加工過程中的抗力、降低刀具的磨損，改善度灰鑄鐵的切削加工性能。通過石墨對度灰鑄鐵的性能影響的研究，為開發度易切削加工度灰鑄鐵提供理論依據，獲得度易切削加工灰鑄鐵的組織形貌為短細的石墨及細小片間距的珠光體組織。
適用于從常溫到400℃條件下工作的一般工程用珠光體可鍛鑄鐵鑄件。如果購貨合同要求進行硬度試驗，則應說明可以接受的硬度范圍，試驗部位應清晰地示于附圖上。只要有可能，就應采用ASTM E10規定的布氏硬度試驗方法。并且應盡量采用HBE-3000布氏硬度計3000kg力/10mm球的試驗條件，如果由于工件尺寸或形狀不允許，則可采用1500kg力/10mm球。在不能采用布氏硬度計的特殊情況下，可按照ASTM E18的規定，采用洛氏硬度試驗方法來代替。 汽車用可鍛鑄鐵鑄件（ASTM A602-87） 適用于汽車工業和同類型工業產品所用的鐵素體、珠光體、回火珠光體和回火馬氏體級的可鍛鑄鐵鑄件。鑄件應進行熱處理。硬度要求鑄件應實行必要的控制和檢驗工序以保證符合規定的硬度范圍。硬度讀數應按照ASTM E10，從鑄件表面足夠厚度的材料之后測取，以保證硬度值的代表性。應由供需雙方協商一致并按圖紙所示，確定鑄件檢查硬度的表面或區域。 耐磨鑄鐵（ASTM A532/A532M-87）
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