潘连明 杨志刚 陈 琳 姬虎灿

(中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 江苏 常州 213011)

球墨铸铁以其优异的综合性能广泛应用于船舶、轨道交通、汽车及农用机械等领域。随着机械行业的迅速发展，对球墨铸铁的性能提出了更高的要求，传统的铸态球墨铸铁性能不足以满足高性能的要求，因而热处理在球墨铸铁上的运用越来越受到科研工作者们的重视[1]。

常规的球墨铸铁热处理工艺通常采用正火工艺，即将球铁件加热至800～900 ℃，经过一段时间的保温，出炉后立即空冷、风冷或雾冷，使基体转变为珠光体组织，达到提高硬度、强度和耐磨性的效果。但对于壁厚不均匀的活塞类铸件，传统正火工艺生产的铸件内部珠光体含量不均匀，组织及性能均无法满足技术要求[2-3]。

某厂生产的QT700球墨铸铁活塞，环槽部位高频感应淬火后硬度要求大于50(HRC)，因此要求淬火前基体组织中珠光体质量分数在85%以上，硬度要求达到HB250～HB305。但环槽部位壁厚较大，铸态下基体组织中铁素体较多，无法满足技术要求。因此，本文通过对比研究几种热处理工艺，以期寻求更适合高珠光体基球墨铸铁内燃机活塞类铸件的新型热处理方法。

1 试验材料与方法

试验用球墨铸铁活塞的质量分数为ω(C)=3.73%，ω(Si)=2.14%，ω(Mn)=0.47%，ω(Cu)=0.6%，ω(P)≤0.05%，ω(S)≤0.02%，用3 t中频感应电炉熔炼并将原铁水经过充分的球化和孕育，得到的铸件球化级别为2级，球径大小级别为6级，Rm为582 MPa，Rp0.2为401 MPa，断后伸长率为7%。对铸件分别采用表1所示的4种热处理工艺。

表1 各试样的热处理工艺