从 a 点开始，粗杆冷却速度超过细杆，二者温差逐渐减小，应力随之减小，到达 b 点时应力降为零。
此后由于粗杆的线收缩仍然大于细杆，加上细杆进入共析转变后石墨析出引起的膨胀，粗杆中的应力转变
为拉应力。
到达 c 点时粗杆共析转变开始，细杆共析转变结束，两杆温差再次增大，粗杆受到的拉应力减小。
到达 d 点时，粗杆受到的拉应力降为零，粗杆所受到的应力又开始转变为压应力。
从 e 点开始，粗杆的冷却速度再次大于细杆，两杆的温差再次减小，粗杆受到的压应力开始减小。
到达 f 点时，应力再度为零。此时两杆仍然存在温差，粗杆的收缩速度仍然大于细杆，在随后的冷却
过程中，粗杆所受到的拉应力继续增大。
从上述分析可以看出，灰铸铁在冷却过程中有三次完全卸载（即应力等于零）状态。如果在其最后一
次完全卸载（即 f 点）时，对铸件保温，消除两杆的温差，然后使其缓慢冷却，就会使两杆间的应力降到
最小。对灰铸铁冷却过程中的应力测定表明，灰铸铁最后一次完全卸载温度在 550～600℃。这与实际生产
中灰铸铁的退火温度相近。
三、去应力退火工艺
为了提高去应力退火的实际效果，加热温度最好能达到铸件最后一次完全卸载温度。在低于最后一次
完全卸载温度时，加热温度越高，应力消除越充分。但是，加热温度过高，会引起铸件组织发生变化，从而
影响铸件的性能。对于灰铸铁件，加热温度过高，会使共析渗碳体石墨化，使铸件强度和硬度降低。对于白
口铸铁件，加热温度过高，也会使共析渗碳体分解，使铸件的硬度和耐磨性大幅度降低。
普通灰铸铁去应力退火的加热温度为 550℃。当铸铁中含有稳定基体组织的合金元素时，可适当提高
去应力退火温度。低合金灰口铸铁为 600℃，高合金灰口铸铁可提高到 650℃。加热速度一般为 60～
100 /h.
℃
保温时间可按以下经验公式计算： H＝铸件厚度/25＋H'，式中铸件厚度的单位是毫米，保温时
间的单位是小时，H'在 2～8 范围里选择。形状复杂和要求充分消除应力的铸件应取较大的 H'值。随炉冷却
速度应控制在 30 /h
℃ 以下，一般铸件冷至 150～200℃出炉，形状复杂的铸件冷至 100℃出炉。表 1 为一
些灰铸铁件的去应力退火规范，供参考。
表 1 一些灰铸铁件的去应力退火规范
铸件类别
铸件
质量
t
铸件
厚度
mm
热处理规范
装炉温
度℃
加热速
度℃/h
退火温
度℃
保温时
间 h
冷却速
度℃/h
出炉温
度℃
鼓风机机架
等具有复杂外
形并要求精确
尺寸的铸件
＞
1.5
＞70
200
75
500～
550
9～10
20～
30
＜200
40～
70
200
70
450～
500
8～9
20～
30
＜200
＜40
150
60
420～
450
5～6
30～
40
＜200
机床床身等
类似铸件
＞
2.0
20～
80
＜150
30～
60
500～
550
3～10
30～
40
180～
200
较小型机床
铸件
＜
0.1
0
＜60
200
100～
150
500～
550
3～5
20～
30
150～
200
筒形结构简单
铸件
＜
0.3
0
10～
40
90～
300
100～
150
550～
600
2～3
40～
50
＜200
纺织机械等
小型铸件
＜
0.0
5
＜15
150
50～
70
500～
550
1.5
30～
40
150