球墨铸铁热处理技术的探究

匡法正

（白银矿冶职业技术学院，甘肃白银730900）

球墨铸铁热处理技术的探究

匡法正

（白银矿冶职业技术学院，甘肃白银730900）

球墨铸铁是一种通过球化和孕育处理得到的碳以球状石墨析出，且石墨呈球状分布的铸铁，具有良好的铸造性、耐磨性、切削加工性。球墨铸铁具有优良的力学性能和工艺性能，并能通过热处理进一步提高其力学性能，因此，可用于制造负荷较大、受力较复杂的零件，甚至能代替钢制造某些重要零件，比如柴油机曲轴、连杆、齿轮、机床主轴等，具有广阔的应用前景。由于球墨铸铁对金属基体的割裂作用小，且基本上消除了应力集中。所以，通过热处理改变了球墨铸铁的基体组织，从而提高了其力学性能。

球墨铸铁；力学性能；热处理；淬火

近年来，铸铁冶金行业发展迅速，为社会作出了突出贡献，尤其是球墨铸铁热处理技术，是新形势下产生的新鲜事物，是一种新的材料产物，不仅成本低廉、工艺性好，还具备综合力学性好、强度大等优势，是铸铁冶金业的重要组成部分，在未来会有广阔的应用前景，将会成为备受人们瞩目的材料。基于此，研究球墨铸铁热处理工艺是顺应发展趋势的行为，希望通过研究促进球墨铸铁热处理技术的发展。

1 球墨铸铁热处理的时效

在球墨铸铁热处理过程中，时效是一个关键因素，注重球墨铸铁热处理技术的时效性十分重要，关系到球墨铸铁热处理的质量。在铸造过程中，铸铁件的内部与外部冷却速度不一样，易形成铸造内应力，在不及时消除的情况下，极易在使用或切削加工过程中使零件开裂，影响球墨铸铁件的质量。一般情况下，释放应力的关键有2点：①人工时效。在球墨逐渐形成的过程中，需要将铸件加热到550℃左右，并保持一段时间，一段时间后从炉中取出铸件空冷，利用人工方式冷却铸件。②自然时效。自然时效主要指让应力自然释放，主要措施是将铸铁件存放在室外半年到一年半，使铸件中包含的应力自然释放，但自然时效方法操作的等待时间长，效率低，应用性较差。因此，目前，人工时效效果较好，应用性较强，在球墨铸铁热处理过程中发挥了重要的作用。

2 改善铸铁件整体性能的措施

改善球磨铸铁件整体性能，需要做到消除白口退火、正火、淬火、球墨铸铁退火这几点，下面进行详细阐述。

2.1 消除白口退火

在球墨铸铁过程中，一旦冷却速度过快，就会在球墨铸件表面出现白口，导致出现铁铸件无法切削、加工等问题。为了消除白口退火，需要注意以下几点：①重新加热，降低铸铁件硬度，加热到共析温度，使温度保持在890℃左右；②在加热到一定温度后，保温2 h，利用此方式退火；③利用渗碳体分解石墨，使铸件缓慢冷却，在降至450℃左右时出炉空冷，需要注意温度，确保温度在450℃左右，避免温度过高，比如温度为750℃左右时，共析温度冷却速度过慢，会将渗碳体转变为石墨，降低铸件的强度。

2.2 球墨铸铁退火

球墨铸铁退火是提高铸铁件韧性的主要方式，一般情况下，在球墨铸铁的铸造过程中，白口倾向较大，内应力较大，很难获得纯粹的铁素体与珠光体，铸铁件的强度、韧性较差。为了解决此问题，提高铸铁件的韧性与延性，需要将铸铁件重新加热到900～950℃，保温足够时间后进行高温退火，将炉冷到600℃，通过温度冷却，可以析出石墨，将基体转化为铁素体，提高铸铁件的韧性；将铁铸件重新加热到740℃左右，最终将温度冷却至600℃。

2.3 正火

球墨铸铁正火的目的就是实现基体组织到珠光体组织的转化，将球墨铸铁件重新加热到900℃，使珠光体转化为奥氏体，使石墨溶解于奥氏体，再将奥氏体转化为珠光体，细化组织，提高铸件的强度。

2.4 淬火与回火处理

球墨铸造件是制作轴承的主要原材料，需要较高的硬度，需要将铸铁件淬火进行低温回火处理，将铸件加热到900℃，使原基体中的奥氏体冷却后实现淬火，再经过550～600℃加热保温回火，经过处理，提高铸件的硬度与韧性，改善铸件的润滑性与耐磨性。

2.5 球墨铸铁的等温淬火处理

在球墨铸铁温淬火处理过程中，将球墨铸铁件加热到850℃，随后再投入到300℃的熔盐中保温，提高球墨铸铁的强度。

3 球墨铸铁热处理的性能分析

在球墨铸铁性能分析过程中，主要设置了2个温度范围，分别是900℃与300℃。以下对900℃正火处理性能与300℃等温淬火处理性能进行分析：①900℃正火处理性能。球墨铸铁组织主要为铁素体+珠光体+球状石墨，与之前相比，大部分铁素体转化为珠光体，致使基体中的珠光体数量大幅度提升，使珠光体的弥散性更加均匀，可以大幅度提高球墨铸铁的强度、耐磨性及硬度。经过900℃的正火处理，可以在获得较高强度的同时保持较好的塑性，提升球墨铸铁质量。在正火处理后，球墨铸铁件的表面会出现脱碳层，由于气体与钢铁表层中碳发挥了重要的作用，会降低碳含量，减小零件尺寸，增加材料损耗，降低零件表面强度与硬度，缩短零件的使用寿命。在正火处理过程中，注意避免脱碳层的形成，以免出现材料损耗零件尺寸减小等问题；在工件加热过程中，需要在符合要求的情况下降低加热温度，缩短保温时间。除此之外，还可以尽可能地缩短加热总时间，选择保护性气体加热；在加热过程中，钢的表面需要涂抹涂料，防止脱碳与氧化。②300℃等温淬火的处理。在900℃正火处理后，需要利用300℃的硝盐进行等温淬火，将片状铁素体与其他沉淀物组成机械混合物，提高球墨铸铁的耐磨性、强韧性与硬度，提高球墨铸铁的硬度，降低球墨铸铁的塑性。

4 对球墨铸铁组织与力学性能的影响

球墨铸铁热处理对球墨铸铁组织与力学性能的影响主要体现在以下3个方面：①对含碳量和残余奥氏体的影响。经过试验研究显示，在350℃左右的温度时间内，试验样本中检测出了大量残余的奥氏体，其中碳含量在1.75%～2.00%，结构稳定，在热力学上不易发生变化。一般情况下，在外力作用下，奥氏体不会轻易向马氏体转变。温度在330～380℃之间时，贝氏体温度不断上升，奥氏体体积不断增加，但在达到最大值时，碳含量开始极速上升，然后再缓慢下降。②对抗拉强度的影响。在球墨铸铁热处理过程中，试样中的贝氏体的含量与形式会影响球墨铸铁的强度，调查研究显示，温度越高，抗拉强度越小。在温度很低的情况下，碳原子就不会扩散，且贝氏体也会以较慢的速度增长，贝氏体是针形状的，拥有较高的相界面结合力，会提升强度值，在温度较高的情况下，贝氏体自身增长速度较快，形状也会发生变化。贝氏体像羽毛一样，可提升抗拉强度。③影响伸长率。材料中的奥氏体残余量与含碳量对球墨铸铁的伸长率有较大的影响。实验研究显示，随着贝氏体温度的上升，伸长率会发生先增大后减小的变化，因此，在奥氏体转变为马氏体后，受到马氏体的影响，降低了球墨铸铁的延伸率。

5 结束语

综上所述，对球墨铸铁的力学性能、铸铁组织进行了分析，介绍了球墨铸铁热处理技术，促进了球墨铸铁热处理技术的应用，进而促进了铸铁冶金业的发展。由此可见，我们在球墨铸铁热处理、组织、力学性能等方面开展研究具有重要的现实意义。

［1］田迎新，曾维和，刘金林，等.等温淬火球墨铸铁热处理工艺研究［J］.热加工工艺，2016（24）.

［2］刘欣，徐英杰.球墨铸铁热处理工艺的分析与研究［J］.科协论坛（下半月），2015（08）.

〔编辑：张思楠〕

2.3 加强医院网络安全制度建设

为了切实提高医院的信息安全水平，医院必须制订完善的网络安全管理制度。增强医务人员对网络安全重要性的认识，加强组织领导和队伍建设。同时，加大对网络信息安全的教育力度，增强安全防护意识。做好网络信息的监控，对于给医院网络信息系统带埋下安全隐患的人员，给予严厉惩处。完善对系统管理人员的监督机制，防止内部人员出现违法违纪行为。同时，切实做好医院信息系统全方位的防护体系建设，具体如表1所示。

3 结论

医院网络信息的安全防护是一项事关患者能否及时接受治疗和医院能否正常运转的重要工作。本文针对当前存在的医院网络信息安全隐患，提出了相应的防控措施。在做好系统、网络等方面安全防护工作的同时，还需对系统造成危害的来源进行追根溯源，从源头上遏制危害的发生。通过以上种种防控措施，可保障医院网络信息系统的安全运转。

参考文献：

［1］王友羲.医院网络信息的安全隐患及预防对策分析［J］.网络安全技术与应用，2014（09）.

［2］王玺.基于现代医院网络信息系统的安全隐患及预防对策分析［J］.医学信息，2013（05）.

作者简介：严娟（1985—），女，江苏南京人，本科，工程师，主要从事区域化信息平台建设、网络安全等方面研究。

〔编辑：张思楠〕

TG255

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.18.067

2095－6835（2017）18－0067－02

匡法正（1963—），男，甘肃白银人，讲师，从事金属材料热处理专业教学。