鑄鐵螺栓
呈“糊狀”凝固。與灰鑄件相比，共晶凝固時間長，共晶團(tuán)數(shù)多，凝固膨脹壓力大。鑄鐵螺栓這些特有的凝固特點(diǎn)是縮松形成的根本原因。鑄鐵螺栓的成分在共晶點(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，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)。糊狀凝固是鑄鐵螺栓的固有屬性。
鑄鐵螺栓的常規(guī)熱處理知識如下：
一、退火處理。若要提升鑄鐵螺栓的韌性可采用退火處理。鑄鐵螺栓在鑄造過程中比普通灰口鑄件的白口傾向大，內(nèi)應(yīng)力也大，鑄鐵螺栓很難得粹的鐵素體或珠光體基體。為提升鑄鐵螺栓的延性或韌性，可將鑄鐵螺栓重新加熱到900~950℃并保溫足夠時間進(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，從而提升鑄鐵螺栓的韌性。若鑄態(tài)組織由（鐵素體+珠光體）為基體+球狀石墨組成，那么只需將鑄鐵螺栓重新加熱到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升其韌性。
二、正火處理。若要提升鑄鐵螺栓強(qiáng)度可采用正火處理。鑄鐵螺栓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鑄鐵螺栓重新加熱到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，從而提升螺帽
的強(qiáng)度。
三、淬火加低溫回火處理。若要提升鑄鐵螺栓的硬度可采用淬火并低溫回火的方法。當(dāng)鑄鐵螺栓用作軸承等零件時往往需要比較不錯的硬度，此時可將鑄鐵螺栓淬火并低溫回火處理。具體工藝是：將鑄鐵螺栓加熱到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。處理后的鑄鐵螺栓具有較不錯的硬度和相應(yīng)韌性，同時還保留了石墨的潤滑性能。
四、調(diào)質(zhì)處理。若要提升鑄鐵螺栓綜合力學(xué)性能可采用調(diào)質(zhì)處理。當(dāng)鑄鐵螺栓用作為軸類件，如柴油機(jī)的曲軸、連桿，要求同時韌性好的綜合力學(xué)性能，此時可對鑄鐵螺栓進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。具體工藝是：將鑄鐵螺栓加熱到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。
五、等溫淬火處理。若要獲得較的鑄鐵螺栓可采用等溫淬火處理。鑄鐵螺栓等溫淬火處理目的在于讓鑄鐵螺栓的基體組織轉(zhuǎn)換為強(qiáng)韌的下貝氏體組織，強(qiáng)度限度可超過1100MPa，沖擊韌度αk≥32J。處理工藝是：將鑄鐵螺栓加熱到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，從而獲得比較的鑄鐵螺栓。
鑄鐵螺栓
共晶凝固時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。因此鑄鐵螺栓的共晶凝固時間較長。鑄鐵螺栓的導(dǎo)熱系數(shù)比灰鑄件小20%~40%，散熱慢，所以鑄鐵螺栓的凝固時間要比灰鑄件長。
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