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铸铁的热处理后只能改变基体组织，不能改变石墨的形态，因而不可能明显提高灰铸铁件的力学性能。灰铸铁的热处理主要用于铸件内应力和白口组织，稳定尺寸，改善切削加工性能，提高表面硬度和耐磨性等。
内应力退火
用以铸件在凝固过程中因冷却不均匀而产生的铸造应力，防止铸件产生变形和裂纹。其工艺是将铸件加热到500～600℃，保温一段时间后随炉缓冷至150～200℃以下出炉空冷，有时把铸件在自然环境下放置很长一段时间，使铸件内应力得到松弛，这种方法叫“自然时效”，大型灰铸铁件可以采用此法来铸造应力。
石墨化退火
以白口组织，降低硬度，改善切削加工性能。方法是将铸件加热到850～900℃，保温2～5小时，然后随炉缓冷至400～500℃，再出炉空冷，使渗碳体在保温和缓冷过程中分解而形成石墨。
表面淬火
提高表面硬度和延长使用寿命。如对于机床导轨表面和内燃机汽缸套内壁等灰铸铁件的工作表面，需要有较高的硬度和耐磨损性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）频感应加热表面淬火和接触电阻加热表面淬火。[1]
牌号应用
按GB/T 9439－1988规定，根据直径30mm单铸试棒的抗拉强度，将灰铸铁分为六个牌号。灰铸铁的牌号是由“HT”（“灰铁”两字汉语拼音字首）和最小抗拉强度σb值（用φ30mm试棒的搞拉强度）表示。例如牌号HT250表示φ30mm试棒的最小抗拉强度值为250MPa的灰铸铁。设计铸件时，应根据铸件受力处的主要壁厚或平均壁厚选择铸铁牌号。
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灰口铸铁件的优点：成本低，价格低廉，应用广泛，灰口铸铁件占铸铁件的总产量80%以上。灰口铸铁件有一定的强度，但塑性和韧性很低，这种性能特点与石墨本身的性能及其在铸铁件组织中的存在形态有关。有良好的减震性，用灰铸铁制作机器设备上的底座铸件或机架等零件时，能有效地吸收机器震动的能量；有良好的润滑性能；还有良好的导热性能，这是因石墨是热的良好导体；此外其熔炼也比较方便，并且还有良好的铸造性能。其流动性能良好，线收缩率和体收缩率较小，灰口铸铁件不易产生开裂，因此适宜于铸造结构复杂的铸件和薄壁铸件，如汽车的汽缸体、汽缸盖等。
灰口铸铁件的应用：灰口铸铁件的主要用来制造机床床身、机床底座、铸铁平台、铸铁工作台、齿轮箱、皮带轮、底座、缸体、盖、手轮等受力不大、耐磨的灰口铸铁件。
灰口铸铁件是铸铁第一阶段石墨化过程充分进行而得到的铸铁件，灰口铸铁件全部或大部分碳以片状石墨形态存在，断口呈灰暗色，因此得名，它包括一般灰口铸铁件(简称灰铸铁件)、孕育铸铁件、稀土灰口铸铁件等。灰口铸铁件其断口的外貌呈浅灰色，故称为灰口铸铁件（灰铁铸件）。
灰口铸铁件化学成分：C% =2.5－4.0 Si %=1.0－2.5 Mn%=0.5－1.4 微量S、P。
灰口铸铁件显微组织：片状石墨+基体组织（F、F+P、P)。
牌号：字母“HT”+数字（最小抗拉强度）
例：HT200 表示灰铁，抗拉强度为200MPa
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