灰铸铁为什么要退火？
热处理规范的详细说明
实践要点
灰铸铁退火可能出现的问题
灰铸铁为什么要退火？退火改善了铸件的机械加工性能，通过把基体组织转变成铁素体及消除组织中的碳化物，也可降低硬度。这样使不能进行机械加工的铸件成为可以加工的铸件。
热处理规范的详细说明：退火热处理包括以下两个阶段：
第一阶段：在高温下进行，在这一阶段里，铸件内的全部碳化物均已分解，基体组织均匀化。铸件应在900～920℃范围内的高温中保温——铸件每25mm截面厚度保温一小时。
正常情况下炉温升到均热温度应按加热炉所能及的速度进行，但要防止火焰和热气冲击。如果铸件结构复杂，在600℃以前应缓慢升温，最好以50～100℃小时的速度进行。
第二阶段：将基体转变成软的铁素体组织，这一步骤的完成，可采用以下任意一种热处理方法：
1、可控的炉内缓慢冷却：这一方法是以每小时50～60℃的速度将炉内铸件从800℃慢慢降至650℃。根据金属成分确定冷却速度：对含硅量低及稳定珠光体元素的含量低的铸件，其冷却速度应最慢。
2.中止冷却：铸件在炉内冷却至680℃～720℃，然后在此温度下保温4～12小时。
3.亚临界保温；当无碳化物(白口层)存在时，第一阶段可以省略。热处理过程是：升温至700℃～720℃之间——正好低于临界温度，然后保温4～10小时。除复杂形状的铸件外，第二阶段完成后，可将铸件从650℃空冷至室温。对于复杂铸件冷却速度应放慢，最好以每小时50~100℃的速度冷至200℃以下，以防止产生残余应力。注，退火改善了机械加工性能，但却降低了硬度和抗拉强度，性能上的典型变化如下表：
灰铸铁退火后硬度和抗拉强度降低
如热处理的目的只是为了消除白口层(而要保留其硬度和抗拉强度)，第一步高温处理后，应将工件从炉中取出进行快速空冷。这种类型的热处理称为正火处理。
实践要点：
装炉——装载件的尺寸和装炉密度对炉内达到均匀化的温度梯度所需的时间有着不可忽视的影响，制定热处理规范时，这一点是必需考虑的。铸件往往是装在距炉门或炉壁太近的地方，人们发现直接放在小车炉底的铸件，其温度通常是最低的。
铸件变形——这种情况主要是由于装炉不当、支撑不够、温度不均匀或过高处理温度下处理时间过长而造成的。如有些铸件容易变形，必须有足够支撑；薄截面件应放在最上面，而且铸件不应堆放得过深。第一阶段的时间和温度应尽可能短，只要碳化物完全分解即可。这样才能使变形的可能最小。
氧化皮——除非采用控制气氛，否则，铸件表面氧化皮是不可避免的；随时间和温度增加而增加，采用可防止空气侵入的密封良好的炉子可限制这一情况发生。在以油、煤气为燃料的炉内，如允许燃烧产物进入装件车内，这样产生起皮现象是不可避免的。将铸件埋在惰性物质内——如砂子，装在箱内或铁桶内，可使起皮减至最小，但是，这种作法增加了热处理时间和处理费用。
表中列出了在灰碳铸件退火中常见的问题，可能产生的原因及这些问题产生的根源。
灰铸铁退火可能出现的问题