1.退火炉之铸铁的弛力退火处理
几乎所有的铸件在冷却过程中都会产生热应力，在热处理过程中，特别正常化处理和退火处理之后均会成内应力，内应力发生的主要原因在于铸件的内部肉厚不同，在急速冷却过程中由于热降的差异发生，肉厚不同会使每一个不分的收缩各异，因而引起了所谓内应力，冷的部分具有较高的潜变长度，而热的部分其长度较低，故热的部分就会在冷的部分收缩后形成热点造成部份的变形，变形部分之强度，随着变形度的增加而提高，最后再不能进一步变形时，铸件内部形成某种程的弹性应力，甚至塑性应变，即为内应力，此应力几乎可高达与抗拉强度等值，一且由于任何外在的原因使局部应力超过抗拉强度的时候，此类铸件很容易因而造成破裂，热处理是消除内应力最重要的一种方法，主要程序是升高温度，令所有铸建在非常均匀而缓慢的情况下，加热及冷却。
退火炉的退火温度的高低，主要视铸件的组成部分，以及必须消的强度量而定，甚至必须考虑组织的可能变化，最适合的退火温度可大致归纳如下：对非合金性的铸铁而言，约在500~575℃之间，对于低筋性的铸铁而言，大约在550~600℃之间，对高合金铸铁而言则在600~650℃之间，炉内的温度分布，必须尽可能的均匀以避免存在温度梯度，不论任何情况下，用于退火的火焰或热气体，不能直接喷向铸件，以避免在加热的时候，薄壁的部分在次引起热应力，而增加残留应力的存在量，进而引起破裂，在到达退火温度后的第一小时内大部分的内应力均会消除，则视铸件的厚薄而定，一般而言铸件厚度每增加25mm必须增加一小时的退火时间。
2．退火炉之铸铁的软化退火处理 灰铸铁与球状石墨铸铁软化退火，事实上是一种针对碳化物分解的热处理，对非合金性及低合金铸铁而言，铁碳所形成的碳化物并非是一种稳定相，在高温中经过一段足够长的时间，碳化物分解成为石墨、肥力铁或沃斯田铁，此类分解过程就是一般所谓的软化热处理，同时也是制造展性铸铁的主要程序，灰铸铁里的碳化物主要分两类，第一类是在凝固过程中形成的共晶碳化物(EutecticCarbide)，一般称之为自由碳化物(FreeCarbide)。软化处理主要分成两个步骤，及第一段石墨化及第二段石墨化，共晶碳化物之分解为第一段石墨化，波来铁分解为肥力铁与石墨之步骤为第二段石墨化。
第一段石墨化处理的目的在于消除共晶雪明碳铁，因此当灰铸铁或者球状石墨铸铁，再凝固过程中，石墨形成不完全，大部分都会形成共晶雪明碳铁，在铸件的角落和锐边处，由于冷却速率较快，或以金属模铸造时激冷效果均会产生共晶雪明碳铁，另当硅的含量不够，或接种的处理不良都会产生硬点，或形成碳化物，如果铸铁内具碳化物的稳定元素，儒Cr、V或太高之锰含量时，也会形成相同的结果，如果是由于成分的配合不恰当，晶界形成共晶碳化物，则铸件的肉原对碳化物之形成不会产生之影响，此类碳化物在某一个温度范围内相当的不稳定，其分解速度随着温度的降低而急速的减小，且随着温度的升高而急速的增加。第一段石墨化的温度不宜太低，其温度范围大约在850℃至950℃之间，对球状石墨铸铁而言，由于需要较高的韧性，因此温度不宜超过920℃，以免发生沃斯田铁初晶，退火的时间必须加长，退火时间的长短不仅由退火温度来决定，同时需考虑铸铁的种类成分，甚至要考虑碳化物的种类，一般而言退火时间可由2~15小时，为了避免脱碳，同时考虑经济上的效益，退火时间应尽可能地缩短，石墨化元素如硅及微量的铜可加速雪明碳铁的分解，而碳化物的稳定元素，如铬、铝、铜，在正常情况下会严重地延迟石墨化的时间。
第二段石墨化处理的目的是消除或减少波来铁，其主要作用在于分解波来铁，或者经过第一段石墨化处理后，在冷却过程中，防止波来铁的再形成，第二段石墨化处理可见图2-1中，应与第一段石墨化里共同进行，假如无共晶碳化物存在，也可单独进行，主要的执行步骤，是在变态温度以下非常缓慢的冷却，或者在变态温度以下保持一段时间，对球状石墨铸铁而言，肥粒铁化后的组织对性质有非常大的影响，对灰铸铁而言，肥粒铁系的组织单使材料变软而已，雪明碳铁的分解速率随着温度之增加而增加，此现象与第一段石墨化处理结果相似。温度超过变态温度范围，则有部分的组织发生沃斯田铁化，冷却时，可在次形成波来铁，当温度超过600℃时，波来铁分解非常迅速。直到其完全分解为止，退火炉退火时间需要8至12小时，当温度超过某一临界点时，此肥粒铁的生长速率会得到相反的效果，可见要完全成肥粒铁化所需要的退火时间在4~24小时之间，温度则在680~740℃之间。
(来源：中国热加工网)
