离心铸造管材的热处理工艺需根据管材材质、性能需求及工艺特点进行针对性设计，以下是常见材质及工艺的热处理方案：
一、球墨铸铁管：消除白口，优化力学性能
典型工艺：退火处理
- 目的：消除离心铸造中因快速冷却产生的渗碳体（白口组织），将基体组织转变为铁素体，提升塑性和韧性。
- 工艺参数：
- 温度：720~760℃（低温退火），或根据标准（如ISO2531）进行高温退火。
- 时间：保温数小时至组织稳定，随后缓冷。
- 效果：
- 伸长率提升至5%~10%，满足管道安装要求。
- 硬度降低至200~250HB，便于后续加工。
- 应用场景：水冷金属型离心铸造工艺生产的球墨铸铁管，因冷却速度快易产生白口，需强制退火。
二、高铬铸铁/Q235钢复合管：协同强化内外层性能
典型工艺：分级淬火+回火
- 目的：
- 外层Q235钢：消除魏氏组织，提升韧性。
- 内层高铬铸铁：提高硬度，增强耐磨性。
- 工艺参数：
- 淬火：950℃保温1小时，空冷（避免水冷导致畸变开裂）。
- 回火：450℃×3.5小时 + 350℃×3.5小时，分阶段消除应力，稳定组织。
- 效果：
- 复合管硬度达60~63HRC，满足耐磨管道标准（DL/T 680—1999）。
- 内外层性能协同，适用于矿浆输送等高磨损工况。
- 关键点：
- 冷却方式需平衡硬度与畸变风险，空冷为优选。
- 回火温度需精确控制，避免硬度下降过多。
三、合金钢离心铸管（如ZGCr28）：调质处理强化性能
典型工艺：淬火+高温回火（调质）
- 目的：获得回火马氏体组织，提升强度、硬度和韧性综合性能。
- 工艺参数：
- 淬火：加热至奥氏体化温度（如900~950℃），保温后油冷或水冷。
- 回火：500~650℃高温回火，保温后空冷。
- 效果：
- 拉伸强度≥1220MPa，屈服强度≥850MPa，延伸率≥10%。
- 硬度≥38HRC，满足电厂、锅炉等高压工况需求。
- 应用场景：需承受高压、高温的特种管道，如蒸汽管道、核电用管。
四、灰铸铁排水管：去应力退火
典型工艺：低温退火
- 目的：消除铸造应力，防止使用中变形开裂。
- 工艺参数：
- 温度：500~550℃，保温后缓冷至200℃以下出炉。
- 效果：
- 残余应力降低50%以上，提升管道尺寸稳定性。
- 适用于建筑排水、污水管道等静载荷工况。
五、工艺选择原则
- 材质导向：
- 铸铁类（球墨铸铁、灰铸铁）：以退火为主，消除白口或应力。
- 合金钢类：以调质处理为主，强化综合力学性能。
- 复合材料：需兼顾内外层性能，采用分级热处理。
- 冷却方式：
- 空冷：适用于厚壁管材，减少畸变风险。
- 水冷/油冷：适用于薄壁管材或需快速冷却的合金钢。
- 温度控制：
- 精确控温（±5℃）是关键，避免过热导致晶粒粗大或过冷导致应力残留。
- 后处理配套：
- 热处理后需进行矫直、喷锌、涂层等工序，提升耐腐蚀性和使用寿命。
