[一]、球墨鑄鐵表面處理工藝

1、表面淬火和激光熱處理

若要在球墨鑄鐵件表面獲得比較高的硬度而心部仍保持韌性可采用表面淬火處理的方法。表面淬火處理方法很多，可以是高頻感應(yīng)加熱淬火也可以是火焰加熱淬火和激光加熱淬火等。具體工藝與整體淬火差不多：將球墨鑄鐵件表面加熱到860~900℃，保溫一段時(shí)間讓表面組織全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻實(shí)現(xiàn)表明淬火，然后在250~350℃加熱保溫回火，以使表面組織轉(zhuǎn)換為回火馬氏體及殘留奧氏體組織，表面組織中的原球狀石墨形態(tài)不變。處理后的鑄件表面具有較高的硬度，心部仍具有的韌性。

激光表面熱處理除激光加熱淬火外，還可在球墨鑄鐵件表面上實(shí)現(xiàn)激光相變硬化、激光沖擊硬化等以提高球墨鑄鐵件的表面硬度。

2、表面化學(xué)處理

若要在球墨鑄件表面獲得非常高的硬度而心部仍保持韌性還可采用表面化學(xué)處理的方法。球墨鑄鐵的表面可進(jìn)行滲氮、滲硼、滲硫以及低溫氣體碳氮共滲等，現(xiàn)用的比較多的是滲氮和低溫氣體碳氮共滲。滲氮前一般需要對(duì)球墨鑄鐵件進(jìn)行退火、正火等預(yù)處理，然后用氨作為介質(zhì)進(jìn)行二段氮化處理。階段氨分解率20%~35%，保溫一段時(shí)間后將氨分解率提高到45%~55%，保溫后爐冷至200℃出爐空冷，經(jīng)過處理后球墨鑄鐵件表面硬度可達(dá)900HV，脆性2級(jí)。低溫氣體碳氮共滲同樣可以明顯提高球墨鑄鐵件表面的硬度和，共滲溫度一般為530~570℃，共滲介質(zhì)為甲酞胺或三乙醇胺50%+乙醇50%。由于球墨鑄鐵中的碳和硅等元素比較多，可在共滲介質(zhì)中再添加NH4Cl和TiH2；NH4Cl和TiH2有催滲作用，能加速球墨鑄鐵的共滲過程。

[二]、球墨鑄鐵熱處理工藝

球墨鑄鐵(簡稱球鐵)自上世紀(jì)四十年代問世并投入生產(chǎn)以來以其、減振和生產(chǎn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)了迅猛的發(fā)展。迄今為止，球鐵在汽車、機(jī)車車輛、機(jī)械機(jī)床及配件、鑄鐵管等生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。我國球鐵在2006年的產(chǎn)量己增長為680多萬噸，約占當(dāng)年世界球鐵總產(chǎn)量的31.6%，在鑄鐵件中所占的比重也由1997年的14.1%增至24一25%，僅球鐵曲軸年產(chǎn)量就達(dá)到約20萬噸，1000萬根以上。球鐵鑄件除了產(chǎn)量大，種類多之外，目前厚大球鐵件也在不斷和生產(chǎn)。球鐵依然是本世紀(jì)重要的工程結(jié)構(gòu)材料之一。

隨著現(xiàn)代裝備向輕量化、節(jié)能、的方向發(fā)展，人們對(duì)球鐵的強(qiáng)度和使用性能的要求也不斷提高。因此，鑄造和冶金工作者通常采用鑄造合金化，抑或通過熱處理工藝來達(dá)到提高球鐵機(jī)械性能的目的。但是，前者因在球鐵鑄造過程中需添加昂貴的合金元素(如Ti、Cu等)，使球鐵件的生產(chǎn)成本增加，這地削弱了球鐵件廉價(jià)的市場優(yōu)勢；后者耗時(shí)、耗能的弊端使球鐵生產(chǎn)失去了市場的競爭力。而且，球鐵較合金鋼韌性差，目前球鐵手段對(duì)沖擊韌性的提高非常有限。

金屬塑性加工理論經(jīng)上世紀(jì)四十年代發(fā)展成為一門單獨(dú)的應(yīng)用學(xué)科以來，涌現(xiàn)出大量的新設(shè)備和新工藝。它是金屬材料在外力作用下成形的同時(shí)和提高其內(nèi)部組織、性能，尤其是鑄造組織的一種加工方法。通過金屬在塑性狀態(tài)下的體積轉(zhuǎn)移，充分提高了制件的材料利用率，提高了制件的強(qiáng)度和工件的精度。而在高溫塑性變形過程中，將金屬的形變和相變結(jié)合在一起的熱機(jī)處理過程不僅能提高材料的強(qiáng)度，金屬微觀組織，還可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)省了不的能源消耗，典型的塑性加工工藝有連鑄連軋、鍛造余熱淬火、控制軋制、超塑性成型等。

由于塑性變形不僅可以合理球鐵中縮孔、縮松等收縮類鑄造缺陷，提高球墨鑄鐵強(qiáng)度和綜合使用性能，還可以減少甚至替代現(xiàn)有的一些合金化和熱處理工藝，達(dá)到減低成本，增加生產(chǎn)效率，降低能源消耗的目的。因此，將塑性成形工藝應(yīng)用在球鐵材料上勢在必行。通過塑性變形提高球鐵的強(qiáng)度和沖擊韌性，將限度地發(fā)揮球鐵自身優(yōu)良的、減震性以及低廉的生產(chǎn)成本等特點(diǎn)，也為球鐵齒輪、軸承甚至曲軸類工件的應(yīng)用開辟更廣闊的空間。

但是，目前對(duì)球鐵可塑性的研究非常匾乏，尤其是系統(tǒng)地分析球鐵在高溫下的塑性行為，以及變形對(duì)球鐵微觀組織變化的影響規(guī)律尚不多見。這嚴(yán)重影響了塑性加工工藝在球鐵中的應(yīng)用，也阻礙了球鐵產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展。