热处理铸件是一种经过热处理工艺加工的金属铸件，以下是对其的详细介绍：
定义
热处理铸件是将铸造生产出的铸件通过加热、保温、冷却等操作，改变其内部组织结构和性能的工件。其目的是消除铸件的铸造应力、机械性能、提高加工性能和耐腐蚀性等，以满足不同工业领域对铸件的使用要求。
热处理工艺过程
加热阶段
升温速度控制：根据铸件的材质、形状、尺寸和原始组织等因素，合理控制加热速度。对于形状复杂、壁厚不均匀的铸件，加热速度不宜过快，以防止因热应力过大而产生裂纹。一般来说，普通碳钢铸件的加热速度可控制在 50 - 200℃/h 之间，合金钢铸件的加热速度则更慢，通常在 20 - 100℃/h 之间。
加热温度确定：不同的热处理工艺有不同的加热温度要求。例如，退火工艺的加热温度一般在 ac3 或 ac1 以上 20 - 30℃，正火工艺的加热温度则在 ac3 或 accm 以上 30 - 50℃，淬火工艺的加热温度则更高，通常在 ac3 或 ac1 以上 30 - 100℃，具体温度取决于铸件的合金成分。
保温阶段
保温时间计算：保温时间主要取决于铸件的厚度、材质和加热设备的加热效率等因素。一般可通过经验公式或试验确定，通常以每毫米厚度保温 1 - 3min 计算，但对于高合金钢或大型铸件，保温时间可能需要更长。
目的及作用：在保温过程中，铸件内部的组织发生相变，使合金元素充分扩散，以达到均匀化的目的，消除铸造组织中的偏析、带状组织等缺陷，为后续的冷却过程奠定良好的组织基础。
冷却阶段
冷却方式选择：冷却方式是决定热处理铸件性能的关键环节。常见的冷却方式有随炉冷却（退火常用）、空冷（正火常用）、油冷（淬火常用于合金钢）和水冷（淬火常用于碳钢）等。不同的冷却速度会导致铸件获得不同的组织和性能，如快速冷却可以获得马氏体组织，提高铸件的硬度和强度，但也会增加内应力。
作用及优势
机械性能
提高强度和硬度：通过淬火、回火等热处理工艺，可使铸件的强度和硬度显著提高。例如，经过淬火加回火处理的碳钢铸件，其硬度可以提高到 hr0 - 60 之间，强度也会大幅提升，满足一些对强度和硬度要求较高的机械零件的使用需求。
增强韧性和塑性：适当的退火或正火处理可以消除铸件的内应力，其韧性和塑性，使其在承受冲击载荷或变形时不易断裂。例如，对于一些用于承受动态载荷的铸件，如汽车发动机缸体，经过合理的热处理后，能够提高其抗冲击性能和可靠性。
消除铸造缺陷
消除铸造应力：铸件在铸造过程中由于冷却不均匀等原因会产生较大的内应力，这些内应力会降低铸件的尺寸稳定性和机械性能，甚至导致铸件在加工或使用过程中出现裂纹。热处理可以通过加热和冷却过程，使铸件内部的应力得到释放和重新分布，从而消除铸造应力，提高铸件的质量和使用寿命。
组织均匀性：铸造过程中容易出现组织不均匀的情况，如偏析、晶粒粗大等。热处理可以通过加热使合金元素充分扩散，均匀化组织，细化晶粒，提高铸件的综合性能。
提高加工性能
经过热处理的铸件，其硬度和强度分布更加均匀，加工时的磨损减小，加工精度和表面质量更容易保证。例如，对于一些硬度较高的铸件，在加工前进行适当的退火处理，降低其硬度，可提高加工效率，延长寿命。
应用领域
机械制造行业
用于制造各种机械零件，如机床床身、齿轮、轴类零件等。这些零件对强度、硬度、耐磨性和尺寸精度等要求较高，通过热处理可以满足其使用性能要求，提高机械装备的可靠性和使用寿命。
汽车工业
汽车发动机缸体、缸盖、曲轴等关键零部件都需要经过热处理。热处理可以提高这些铸件的强度、耐热性和耐磨性，保证汽车在高速行驶和恶劣工况下的正常运行。
航空航天领域
在航空航天领域，对零部件的质量和性能要求极高。热处理铸件广泛应用于飞机发动机叶片、起落架部件、结构件等，以满足其在高温、高压、高负荷等条件下的使用要求。
热处理铸件通过合理的热处理工艺，能够显著其性能，消除铸造缺陷，提高加工性能，在众多工业领域中发挥着重要作用，是现代制造业中不可或缺的关键环节。