一、 预备热处理：去应力退火 (Stress Relief Annealing)

1. 升温：缓慢升温至 500℃ - 600℃。
2. 保温：保温 2-4 小时。
3. 冷却：随炉缓冷至 200℃ 以下出炉。
4. 目的：消除铸造过程中产生的热应力，为后续高温淬火 “保驾护航”。

二、 主热处理：高温淬火 (Hardening/Quenching)

1. 升温阶段（防开裂关键）：
   • 低温预热：先升温至 350℃ - 400℃，保温 1-2 小时。
     • 原因：高铬铸铁导热性差，预热可以减少热冲击，防止开裂。
   • 高温加热：继续升温至 950℃ - 1050℃（具体温度视铬含量而定，铬含量越高，温度通常越高）。
2. 保温阶段（均质化）：
   • 时间：通常按 25mm 壁厚 / 1 小时 计算，或通过观察金相确定。
   • 目的：
     • 使基体组织奥氏体化。
     • 让部分碳化物溶解到基体中，增加淬透性。
     • 但时间不宜过长，否则晶粒会粗大，导致韧性下降。
3. 冷却阶段（淬火）：
   • 方式：空冷或风冷（强制鼓风）。
     • 注意：高铬铸铁淬透性好，通常不需要水冷，水冷极易导致开裂。
   • 终止温度：冷却至 200℃ 以下（手摸不烫手）。

三、 最终热处理：低温回火 (Tempering)

1. 升温：加热至 200℃ - 250℃。
   • 注意：温度不能超过 300℃，否则会出现 “回火脆性”，导致硬度急剧下降。
2. 保温：保温 2-4 小时。
3. 冷却：空冷至室温。
4. 目的：
   • 消除淬火应力（防止使用中开裂）。
   • 析出细小的二次碳化物，进一步提高耐磨性。
   • 稳定尺寸。

四、 典型热处理工艺曲线示例（以 Cr15Mo3 为例）

1. 铸造状态 -> 2. 升温至 550℃（去应力，可选） -> 3. 升温至 1000℃（淬火加热） -> 4. 保温 2h -> 5. 风冷至室温 -> 6. 升温至 220℃（回火） -> 7. 保温 2h -> 8. 空冷 -> 成品。

五、 热处理后的理想性能

1. 硬度：HRC 58 - 65。
   • 如果硬度低于 HRC 55，说明淬火温度不够或冷却太慢（出现了珠光体）。
2. 金相组织：
   • 基体：马氏体 + 残余奥氏体。
   • 碳化物：断裂的网状或孤立状的 M7C3 型碳化物（这是耐磨的骨架）。
3. 冲击韧性：虽然高铬铸铁很脆，但热处理后应保证有一定的冲击值（ak > 3-4 J/cm²），以抵抗安装时的敲击。

六、 常见热处理缺陷及对策