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铸钢件的回火

回火是指将淬火或者正火后的铸钢件加热到低于临界点Ac1的某一选定温度，保温一段时间后，以适当的速率冷却的热处理工艺。回火热处理可以是淬火或者正火后得到的不稳定***转变为稳定***，消除应力以及提高铸钢件的塑性和韧性。通常，淬火加高温回火处理的热处理工艺成为调质处理。淬火后的铸钢件必须及时进行回火，而正火后的铸钢件在必要的时候才予以回火处理。

回火后铸钢件的性能取决于回火温度、时间及次数。随时回火温度的提高和保温时间的延长，除了使铸钢件的淬火应力消除以外，还能使不稳定的淬火马氏体转变为回火马氏体、托氏体或者索氏体，从而使铸钢件的强度和硬度降低、塑性显著地提高。对于一些有强烈形成碳化物的合金元素（如铬、钼、钒和钨等）的中合金钢，在400℃-500℃回火的时候出现硬度升高、韧性下降的现象。这种现象称为二次硬化，即回火状态铸钢的硬度达到大值。在实际生产中，有二次硬化特性的中合金铸钢需要进行多次回火处理。

铸钢件的固溶和沉淀硬化处理

固溶处理

固溶处理的主要目的是使碳化物或者其他析出相溶解于固溶体中，获得过饱和的单相***。奥氏体不锈钢钢、奥氏体锰钢以及沉淀硬化不锈钢的铸件一般都应该经过固溶处理。固溶温度的选择取决于铸钢的化学成分和相图。奥氏体锰钢铸件的温度一般为1000℃-1100℃；奥氏体铬镍不锈钢铸件的温度一般为1000℃-1250℃。

铸钢中含碳量越高，难溶合金元素越多，则其固溶温度应该越高。含铜的沉淀硬化铸钢件，由于铸态有硬质富铜相在冷却过程中沉淀，致使铸钢件硬度升高。为了软化***、改善加工性能，铸钢件需经固溶处理。其固溶温度为900℃-950℃。

沉淀硬化处理

沉淀硬化处理是在回火温度范围内进行的弥散强化处理，也称为人工时效。沉淀硬化处理的实质是，在较高的温度下，自过饱和固溶体中析出碳化物、氮化物、金属间化合物以及其他不稳定的中间相，并弥散分布于基体中，因而使铸钢的综合力学性能和硬度提高。

时效处理的温度直接影响铸钢件的终性能。如果时效温度过低，沉淀硬化相析出缓慢；如果时效温度过高，则因为析出相的聚集长大引起过时效，而得不到佳的性能。所以，铸造厂应该根据铸钢件的铸钢牌号和规定的性能选用合适的时效温度。奥氏体耐热铸钢的时效温度一般为550℃-850℃；高强度沉淀硬化铸钢的时效温度一般为500℃。

铸钢件的渗碳

铸钢件的化学热处理是指将铸件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或者几种化学元素渗入表层。化学热处理可以改变铸件表层的化学成分、金相***和机械性能。常用的化学热处理工艺包括渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼以及渗金属等。在对铸件进行化学热处理的时候，应该综合考虑铸件的形状、尺寸、表面状态，以及表面热处理的情况。

渗碳是指将铸件在渗碳介质中加热、保温，然后使碳原子渗入到表层。渗碳的主要目的是为了提高铸件表面的含碳量，同时在铸件中形成一定的碳含量梯度。渗碳钢的含碳量一般为0.1% - 0.25%，以保证铸件芯部有足够的韧性和强度。

渗碳层的表面硬度一般为56HRC - 63HRC. 渗碳层的金相***为细针马氏体 + 少量的残留奥氏体以及均匀分布的粒状碳化物。不允许网状碳化物的存在，并且，残留奥氏体体积分数一般不超过15% - 20%。

渗碳以后的铸件的芯部硬度一般为30HRC - 45HRC. 芯部金相***应为低碳马氏体或下贝氏体。不允许有块状或者沿晶界析出的铁素体。

在实际生产中，常见的渗碳方法有三种：固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳。