納米技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種微粒尺寸在1~100nm之間的材料。由于納米材料具有良好的及抗高溫性能，因此在表面處理中已成為一種新途徑。但因受納米材料成本之約束，目前能運用于實際生產(chǎn)的主要是納米復合涂層處理。所謂納米復合涂層處理，是指在零件表面涂覆一層含有納米材料的復合涂層(在納米復合涂層中除納米材料外還有其他相存在)，這種復合鍍層具有的和自潤滑性，此外還具有高熱穩(wěn)定性和蝕性，并且因為涂層為多層復合，因此涂層與基體結(jié)合力及涂層的韌性非常高，大幅提高了零件的疲勞抗力，使零件的使用壽命大幅延長。

試驗證明，如果將這種納米復合涂層涂覆在球墨鑄件表面，能使球墨鑄鐵件表面具有納米材料的優(yōu)異特性及復合涂層的綜合力學性能。當然，盡管納米復合涂層技術(shù)在實驗階段已取得不少成果，但目前能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化的納米復合涂層技術(shù)主要還是添加性的納米復合涂層技術(shù)。目前添加的納米顆粒主要有納米氧化物、納米碳化物、納米氮化物以及納米金屬和納米合金，具體添加那種納米顆粒應(yīng)視球墨鑄鐵件表面要求的力學性能而定。

二、球墨鑄鐵等溫淬火工藝

1.設(shè)備

目前熱處理使用的許多爐子和淬火槽都可用于球墨鑄鐵等溫淬火。如果被處理的工件為加工后的零件.則需要使用保護氣氛。此外在淬火時應(yīng)能將工件轉(zhuǎn)運至淬火爐中，才能所希望的機械性能。為滿足仁述需要，通常使用鹽一鹽法對工件進行等溫淬火。工件懸掛在掛具上，在鹽浴爐中預熱、加熱、保溫，然后吊運到另一鹽溶爐中進行等溫淬火。淬火鹽槽的尺寸應(yīng)足夠大，這樣才能淬火時鹽浴的溫度一致，它的溫差應(yīng)在±5℃之內(nèi)。

一般所用的淬火鹽浴劑，大都由硝酸鈉和硝酸鉀配制而成。在使用時應(yīng)及時鹽浴中的污染，通常每周應(yīng)對淬火劑污染一次。高溫下不能使用標準的過濾系統(tǒng)，應(yīng)將鹽槽冷卻至約200℃，在此溫度下，標準過濾系統(tǒng)才可地使淬火劑滿意的過濾。

2.工藝

要球墨鑄鐵件的等溫淬火性能，一般應(yīng)加大球墨鑄鐵中合金元素的含量。而且還應(yīng)根據(jù)鑄件的具體情況，及對鑄件機械性能的要求，試驗確定具體工藝。

球墨鑄鐵在奧氏體升溫之前，應(yīng)在350℃下預熱，這樣做的目的有二：一是除去濕氣；二是減小熱沖擊，避免變形。

球墨鑄件的奧氏體化溫度，根據(jù)鑄件的化學成分、原始組織及鑄件壁厚及所需機械性能來確定。既要基體組織奧氏體化。不殘留鐵素體，又要避免奧氏體晶粒過大。一般奧氏體化溫度為850~950℃。要淬火后的機加工性能，可將奧氏體化溫度降至815~850℃，但這會使零件的抗磨損性能降低。過高的奧氏體化溫度.會使奧氏體晶粒粗大，淬火后殘留奧氏體量增加，并呈網(wǎng)狀分布，導致機械性能降低。因而目前的溫度為880~900℃。

等溫淬火停留的時間主要由過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w所需的時間來決定。若時間不足，必然有一部分過冷奧氏體來不及轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，隨后空冷時轉(zhuǎn)變?yōu)榇慊瘃R氏體加少量殘留奧氏體，這是不希望的。一般情況下，等溫悴火時問和奧氏體化時間一樣，工件斷面厚度越大.則時間越長。

等溫淬火溫度對零件機械性能影響很大。象凸輪、蝸輪等需要高抗磨損的工件，應(yīng)使用較低的淬火溫度(250℃)較高的溫度用于抗沖擊和抗拉強度要求較高的傳動零件。

當抗沖擊和抗拉強度要求較高時，控制等溫淬火的溫度是非常重要的。每變化10℃，就會對抗沖擊和延仲率產(chǎn)生明顯影響。要控制淬火后工件的硬度.也應(yīng)嚴格控制淬火時的溫度。一般情況下.淬火溫度取250~350℃之間，可獲得較高的綜合機械性能。