球铁铸件需要做退火吗？

球铁铸件是否需退火取决于牌号要求、铸态组织状态及使用性能需求，具体判断如下：

一、必须退火的场景

1. 高韧性牌号（QT400-18/450-10）

   • 要求：铁素体含量≥80%（QT400-18需≥90%）。

   • 问题：铸态易混入珠光体（冷却过快）或碳化物（薄壁件）。

   • 退火工艺：

     • 两阶段退火：

       • 900~950℃保温2~4小时 → 分解渗碳体；

       • 720~760℃保温3~6小时 → 珠光体→铁素体。

     • 结果：铁素体提升至90%以上，延伸率≥18%。

2. 消除铸造应力

   • 大型/复杂件（如机床床身、阀体）：

     • 铸态残余应力可达80~120MPa，导致加工变形。

     • 退火方案：550~600℃保温4~8小时，应力消除率＞90%。

二、无需退火的场景

1. 铸态达标的高强度牌号（QT600-3/700-2）

   • 条件：通过成分控制（Mn/Cu合金化）+快冷（金属型），铸态珠光体≥80%。

   • 案例：汽车曲轴、齿轮等件，直接满足QT700-2性能（抗拉≥700MPa）。

2. 低应力普通件

   • 牌号：QT500-7等，若铸态铁素体/珠光体比例达标（如50%/50%），且无加工精度要求。

三、替代退火的方案

1. 铸态控制技术

   • 高碳当量（CE=4.5~4.8%）+低锰（Mn≤0.2%）：促进铸态铁素体形成。

   • 瞬时孕育：添加硅钡孕育剂，细化石墨，减少碳化物。

2. 部分奥氏体化正火（适用于QT500-7）

   • 工艺：820~860℃保温 → 空冷 → 获得破碎铁素体+珠光体，兼顾强度与韧性。

四、退火的经济性与环保影响

结论：

• 高韧性、大型复杂件：必须退火；

• 高强度件：优先铸态控制，不达标时正火或退火；

• 普通件：铸态性能达标则免退火，以降低成本及能耗。