주철의 열처리는 강철의 열처리와 같은 점도 있고 다른 점도 있다.주철의 열처리는 일반적으로 원시 조직에서 흑연의 형태와 분포 상황을 개선할 수 없다.회구주철의 경우 편상흑연으로 인한 응력집중효과는 주철의 성능에 주도적인 역할을 하는 요소이기 때문에 회구주철을 열처리하는 강화효과는 강철과 구철만큼 현저하지 않다.그러므로 회구주철열처리공예는 주로 퇴화, 정화 등이다.

구철의 경우, 흑연이 구형이기 때문에 기체에 대한 분리 작용이 크게 경감되며, 열처리를 통해 기체 조직이 충분히 작용을 발휘할 수 있어 구성의 기계 성능을 현저하게 개선할 수 있다.그러므로 구철은 강철처럼 그 열처리공예에는 퇴화, 정화, 조질, 다온담금질, 감응가열담금질과 표면화학열처리 등이 있다.

주철의 열처리 공정:

1. 응력 퇴화 제거

주물의 벽 두께가 고르지 않기 때문에 가열, 냉각 및 상변 과정에서 효과력과 조직 응력이 발생한다.또한 대형 부품은 기계 가공 후에도 내부에 응력이 쉽게 남아 있기 때문에 이 모든 내응력은 반드시 제거해야 한다.탈응력 퇴화의 일반적인 가열 온도는 500~550 ℃ 의 보온 시간은 2~8h이며, 그 후 난로 냉각 (회구철) 또는 공냉 (구철) 이다.이런 공예를 채용하면 주물의 내응력의 90~95% 를 제거할수 있지만 주철조직에는 변화가 일어나지 않는다.온도가 550 ℃ 를 초과하거나 보온 시간이 너무 길면 오히려 흑연화를 일으켜 주물의 강도와 경도를 낮출 수 있다.

2. 주물 백구의 고온 흑연화 퇴화 제거

주물이 냉각될 때 표층과 얇은 단면에 흰 구멍이 생기는 경우가 많다.흰 입 조직이 딱딱하고 바삭하며 가공 성능이 떨어지고 쉽게 벗겨진다.그러므로 반드시 퇴화 (또는 정화) 의 방법을 채용하여 백구조직을 제거해야 한다.퇴화 작업은 550-950 ℃ 로 가열하여 2~5h 보온한 후 난로가 500~550 ℃ 로 차가워진 후 다시 난로에서 나와 공랭한다.고온 보온 기간에 유리 침탄체와 공정 침탄체는 흑연과 A로 분해되고, 이후 냉방 보호 과정에서 2차 침탄체와 공석 침탄체도 분해되어 흑연화 과정이 발생한다.침탄체의 분해로 경도가 떨어져 절삭 가공성이 향상됐다.

3. 구철의 정화

구철 정화의 목적은 주광체 기체 조직을 얻고 결정 입자를 세분화하여 균일하게 조직하여 주물의 기계적 성능을 높이기 위한 것이다.때로는 정화도 구철 표면을 조직에 담금질하는 준비이며, 정화는 고온 정화와 저온 정화로 나뉜다.고온의 정화온도는 일반적으로 950~980 ℃ 를 초과하지 않으며 저온의 정화는 일반적으로 공석온도구간 820~860 ℃ 로 가열된다.정화 후에는 일반적으로 정화 시 발생하는 내응력을 제거하기 위해 처리해야 한다.

4. 구철의 담금질 및 회화

구철의 기계적 성능을 높이기 위해 일반 주물은 Afc1 이상 30~50 ℃ (Afc1은 가열할 때 A가 최종 온도를 형성한다는 것을 의미함) 로 가열하여 보온 후 기름에 담금질하여 마씨체 조직을 얻는다.담금질 후의 잔여 응력을 적당히 낮추기 위해서는 일반적으로 담금질 후 회화를 진행해야 하며, 저온 회화 조직은 회화 마씨체에 베씨체를 더하고 구상 흑연을 더한다.이 조직은 내마모성이 뛰어나 높은 내마모성과 강도를 요구하는 부품에 쓰인다.중온 회화 온도는 350~500 ℃ 이며, 회화 후 조직은 회화 굴씨체에 구형 흑연을 첨가하여 내마모성이 좋고 일정한 비교적 안정성과 탄성을 요구하는 두꺼운 부품에 적용된다.고온 회화 온도는 500~600 ℃ 이며, 회화 후 조직은 회화 소씨체에 구형 흑연을 가하여 근성과 강도가 잘 결합된 종합 성능을 가지고 있기 때문에 생산에서 광범위하게 응용된다.

5. 구철의 등온 담금질

구철은 등온으로 담금질한 후 높은 강도를 얻을 수 있으며, 동시에 비교적 좋은 가소성과 근성을 겸비할 수 있다.등온 담금질 가열 온도의 선택은 주로 원시 조직을 전부 A화하고 F를 잔류하지 않도록 하는 동시에 A 결정 입자가 자라지 않도록 하는 것을 고려한다.가열 온도는 일반적으로 Afc1 이상 30~50 ℃ 를 사용하여 종합적인 기계 성능을 갖춘 하베체 조직을 확보한다.희토류 마그네슘 알루미늄 구철 등온 담금질 후σb=1200～1400MPa，αk=3～3.6J/cm2，HRC=47～51。그러나 등온 담금질 후 다시 한 차례 회화 공정을 추가하는 것에 주의해야 한다.

6, 표면 담금질

일부 주물의 표면 경도, 내마모성 및 피로 강도를 높이기 위해 표면 담금질을 사용할 수 있다.회주철 및 구철 주물은 모두 표면 담금질을 할 수 있다.일반적으로 고(중) 주파수 감응 가열 표면 담금질과 전기 접촉 표면 담금질을 채택한다.

7. 화학열처리

표면의 내마모성이나 항산화, 내부식을 요구하는 주물에 대해서는 기체의 연염화, 염화, 붕소침투, 황침투 등 강철과 류사한 화학열처리공법을 채용할수 있다.