和其他加工工藝不同，機床鑄件的熱處理是機械制造中的重要工藝環節，熱處理一般不改變工件的形狀而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變鑄鐵平臺和機床表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。本文重點分析機床床身鑄鐵的熱處理工藝。
第一，球鐵的多溫淬火；球鐵經等溫淬火后可以獲得高強度，同時兼有較好的塑性和韌性。多溫淬火加熱溫度的選擇主要考慮使原始組織全部A化、不殘留F，同時也避免A晶粒長大。加熱溫度一般采用Afc1以上30~50℃，等溫處理溫度為0~350℃以保證獲得具有綜合機械性能的下貝氏體組織。稀土鎂鋁球鐵等溫淬火后σb=1200~1400MPa，αk=3~3.6J/cm2，HRC=47~51。但應注意等溫淬火后再加一道回火工序。
第二，消除應力退火；由于鑄件壁厚不均勻，在加熱，冷卻及相變過程中，會產生效應力和組織應力。另外大型零件在機加工之后其內部也易殘存應力，所有這些內應力都必須消除。去應力退火通常的加熱溫度為500~550℃保溫時間為2~8h，然后爐冷(灰口鐵)或空冷(球鐵)。采用這種工藝可消除鑄件內應力的90~95%，但鑄鐵組織不發生變化。若溫度超過550℃或保溫時間過長，反而會引起石墨化，使鑄件強度和硬度降低。
第三，消除鑄件白口的高溫石墨化退火；鑄件冷卻時，表層及薄截面處，往往產生白口。白口組織硬而脆、加工性能差、易剝落。因此必須采用退火(或正火)的方法消除白口組織。退火工藝為：加熱到550-950℃保溫2~5h，隨后爐冷到500—550℃再出爐空冷。在高溫保溫期間，游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A，在隨后護冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解，發生石墨化過程。由于滲碳體的分解，導致硬度下降，從而提高了切削加工性。
第四，球鐵的正火；球鐵正火的目的是為了獲得珠光體基體組織，并細化晶粒，均勻組織，以提高鑄件的機械性能。有時正火也是球鐵表面淬火在組織上的準備、正火分高溫正火和低溫正火。高溫正火溫度一般不超過950~980℃，低溫正火一般加熱到共折溫度區間820~860℃。正火之后一般還需進行四人處理，以消除正火時產生的內應力。
第五，球鐵的淬火及回火；為了提高球鐵的機械性能，一般鑄件加熱到Afc1以上30~50℃(Afc1代表加熱時A形成終了溫度)，保溫后淬入油中，得到馬氏體組織。為了適當降低淬火后的殘余應力，一般淬火后應進行回火，低溫回火組織為回火馬氏作加殘留貝氏體再加球狀石墨。這種組織耐磨性好，用于要求高耐磨性，高強度的零件。中溫回火溫度為350—500℃回火后組織為回火屈氏體加球狀石墨，適用于要求耐磨性好、具有一定效穩定性和彈性的厚件。高溫回火溫度為500—60D℃，回火后組織為回火索氏作加球狀石墨，具有韌性和強度結合良好的綜合性能，因此在生產中廣泛應用。
第六，化學熱處理；對于要求表面耐磨或抗氧化、耐腐蝕的鑄件，可以采用類似于鋼的化學熱處理工藝，如氣體軟氯化、氯化、滲硼、滲硫等處理。
此工藝關系到機床產品的使用效果和效率，因此我們要更加重視。
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