一、球墨鑄鐵管退火工藝

球墨鑄鐵的熱處理可以像鋼一樣，凡能改變金屬基體的各種熱處理方法，對球墨鑄鐵均有效，其加熱冷卻過程中的相變原理也與鋼相似。一般可以進行退火、正火、淬火、回火、調質等處理。球墨鑄鐵的退火主要包括消除內應力退火、低溫石墨化退火和高溫石墨化退火。球墨鑄鐵退火溫度是根據(jù)不同工藝和情況而定的。

1、消除內應力退火

由于球墨鑄鐵的彈性模量比灰鑄鐵高，所以鑄造后產(chǎn)生的內應力要比灰鑄鐵高1～2倍。如果用球墨鑄鐵制造形狀復雜的零件，產(chǎn)生的內應力會更大。在加工和使用過程中，隨著應力的逐漸釋放，零件會產(chǎn)生變形，影響零件的精度和使用性能。因此，對于不再進行其他熱處理的鑄件，都應進行消除內應力退火。

鐵素體球墨鑄鐵的消除應力退火溫度為600~650℃，珠光體球墨鑄鐵的退火溫度為500~600℃，保溫時間為2～8h。保溫后隨爐緩冷(25~30℃/h)到150~200℃出爐空冷。退火后鑄件的內應力可除去90%~95%，消除內應力退火還可用于正火后的球墨鑄鐵件。

2、低溫石墨化退火

當鐵素體球墨鑄鐵的鑄態(tài)組織中沒有自由滲碳體而出現(xiàn)珠光體時，為了獲得完全的鐵素體球墨鑄鐵，得到單一的鐵素體基體組織，就需要使珠光體中的共析滲碳體分解為鐵素體和石墨，以提高鑄件的韌性。對于這種情況，可以采用低溫石墨化退火的方式。

低溫石墨化退火的加熱溫度為720~760℃，保溫2～8h，爐冷至600℃出爐空冷。有的采用在720~780℃保溫1～3h，爐冷至680~700℃等溫一定時間（根據(jù)具體情況定），爐冷至600℃出爐空冷。

3、高溫石墨化退火

高溫石墨退火的目的是消除球墨鑄鐵的白口，改善切削加工性能，提高塑性和韌性。

在球墨鑄鐵的生產(chǎn)過程中，由于化學成分控制不當，或鑄鐵薄厚不均，冷卻速度不勻，使鑄態(tài)組織中往往出現(xiàn)一定數(shù)量的自由滲碳體，因而產(chǎn)生白口。由于白口硬度高、脆性大，不但使鑄件的力學性能受到破壞，還給切削加工帶來了很大困難。進行高溫石墨化退火可以消除白口，根據(jù)所得基體組織的不同，冷卻方法不同，高溫石墨化退火方法有以下兩種：

①獲得珠光體球墨鑄鐵。將鑄件加熱到900~960℃，保溫時間為1~4h（完成第一階段石墨化），保溫后出爐空冷即可。

②獲得高韌性的鐵素體球墨鑄鐵。將鑄件加熱到900~960℃，保溫時間為1～4h（完成第一階段石墨化），在高溫保溫后爐冷到600℃出爐空冷；也可以在高溫保溫后爐冷至720~760℃等溫2～6h（完成第二階段石墨化），然后爐冷至600℃出爐空冷。

二、球墨鑄鐵退火目的是什么

球墨鑄鐵退火主要是為了能讓球墨鑄鐵管表現(xiàn)出良好的物理特性。國家標準GB/T13295及國標標準ISO2531對于球墨鑄鐵管的延伸率有一定的要求，通常要求達到10%。而市場中一些水冷型球墨鑄鐵管材質其延伸率根本達不到國家標準的要求，僅僅為2%-5%，分析其原因主要是兩方面：①一是由于球墨鑄鐵材質球化率達不到要求，導致其結構密度較低，鐵素體在其材質中呈現(xiàn)片狀。②其二，由于鑄造過程中液態(tài)鐵冷卻速度很快，在其快速凝固的同時，結構中有15%-25%的共晶碳體產(chǎn)生，其材質斷裂處呈現(xiàn)"白口化"。

所以，為了提高球墨鑄鐵管材質的延伸率，通常需要在高溫連續(xù)式退火爐進行退火，以消除共晶碳素休產(chǎn)生。退火爐的溫度通常達到1000度以上。

不退火的球墨鑄鐵材質通常會表現(xiàn)為以下物理性能變化：

球墨鑄鐵管在運輸、吊裝及安裝過程中，由于外力原因，撞擊，磕碰，回填石頭擠壓，等原因，球化率低，未經(jīng)退火的球墨鑄鐵管會出現(xiàn)裂縫，塊狀損壞，這是由于球墨鑄鐵材質延伸率低造成的，安裝需要極其注意安裝環(huán)境。

經(jīng)過退火處理的球墨鑄鐵材質通常會表現(xiàn)出以下物理性能變化：

而經(jīng)過高溫退火處理過的球墨鑄鐵管則會表現(xiàn)出良好的物理性能，有較好的延伸率，不易損壞，在外力作用下產(chǎn)生輕微變形，不會導致出現(xiàn)開裂，適合比較惡劣的安裝環(huán)境。