一、退火

退火的目的是获得高韧度的铁素体球墨铸铁。当铸态球墨铸铁组织中渗碳体的体积分数不小于3%，磷共晶的体积分数不小于1%或出现三元及复合磷共晶时，均要进行高温石墨化退火。球墨铸铁通常采用两个阶段退火，高温阶段消除渗碳体、三元或复合磷共晶；低温阶段是由奥氏体转变成铁素体，最终获得以铁素体为主的基体组织，其典型工艺示于图8-6。也可在高温保温后随炉缓冷完成第二阶段退火，其工艺示于图8-7。但是，这种工艺难以保证得到全铁素体的基体组织，其中将有少部分是珠光体组织。

当铸态组织中渗碳体的体积分数小于3%，无三元或复合磷共晶，铁素体的体积分数小于85%或低于图纸规定时，可采取低温石墨化退火，以使珠光体分解，改善塑性和韧度，其典型工艺示于图8-8。

图8-6　高温石墨化两阶段退火工艺

图8-7　高温石墨化随炉缓冷退火工艺

当含硅量增多时，应适当提高低温阶段的退火温度，由此可缩短保温时间。当含锰量增多时，应适当延长低温阶段的退火时间。当含磷量较高时，应适当延长低温阶段退火时间，并适当提高高温退火温度。在含有V、Cr、Mo时，应提高高温阶段的退火温度，延长保温时间。对于含铜球墨铸铁，应延长低温阶段的退火时间。为了减小应力，对于复杂铸件或者厚大铸件，要减缓退火时的升温速度。根据铸件壁厚和其中游离渗碳体的含量，确定高温阶段的退火保温时间；根据铸件壁厚和其中珠光体的数量，确定低温阶段的退火保温时间。

当出炉温度小于550～600℃时，会出现回火脆性。此时，把铸件再重新加热到600～700℃保温后，在不小于600℃出炉快冷，则可消除回火脆性。添加钼，使钼为0．1%～0．2%，降低Si、P含量，可以避免回火脆性。

图8-8　低温石墨化退火工艺