球墨铸铁圆
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球墨铸铁
主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中、含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中、含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
含碳量在2％以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。碳在铸铁中多以石墨形态存在、有时也以渗碳体形态存在。除碳外、铸铁中还含有1％～3％的硅、以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为
①灰口铸铁。含碳量较高（2.7％～4.0％）、碳主要以片状石墨形态存在、断口呈灰色、简称灰铁。熔点低（1145～1250℃）、凝固时收缩量小、抗压强度和硬度接近碳素钢、减震性好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
②白口铸铁。碳、硅含量较低、碳主要以渗碳体形态存在、断口呈银白色。凝固时收缩大、易产生缩孔、裂纹。硬度高、脆性大、不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
③可锻铸铁。由白口铸铁退火处理后获得、石墨呈团絮状分布、简称韧铁。其组织性能均匀、耐磨损、有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。
④球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得、析出的石墨呈球状、简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。
⑤蠕墨铸铁。将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得、析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近、铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。
⑥合金铸铁。普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化、从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
铸铁-热处理工艺
1.消除应力退火由于铸件壁厚不均匀、在加热、冷却及相变过程中、会产生效应力和组织应力。另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力、所有这些内应力都必须消除。去应力退火通常的加热温度为500～550℃保温时间为2～8h、然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁)。采用这种工艺可消除铸件内应力的90～95%、但铸铁组织不发生变化。若温度超过550℃或保温时间过长、反而会引起石墨化、使铸件强度和硬度降低。
2.消除铸铁白口的高温石墨化退火
铸件冷却时、表层及薄截面处、往往产生白口。白口组织硬而脆、加工性能差、易剥落。因此必须采用退火(或正火)的方法消除白口组织。退火工艺为：加热到550－950℃保温2～5h、随后炉冷到500-550℃再出炉空冷。在高温保温期间、游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A、在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解、发生石墨化过程。由于渗碳体的分解、导致硬度下降、从而提高了切削加工性。
3.球铁的正火
球铁正火的目的是为了获得珠光体基体组织、并细化晶粒、均匀组织、以提高铸件的机械性能。有时正火也是球铁表面淬火在组织上的准备、正火分高温正火和低温正火。高温正火温度一般不超过950～980℃、低温正火一般加热到共折温度区间820～860℃。正火之后一般还需进行四人处理、以消除正火时产生的内应力。
力学性能及其他性能
系统地测定了稀土镁球墨铸铁的力学性能及其他性能、测定了稀土镁球墨铸铁的比重、导热性、电磁性等物理性能、结合金相标准研究了石墨和基体组织对球墨铸铁性能的影响规律。系统地测定了铁素体球墨铸铁在常温、低温、静态和动态条件下的各种性能。此外、还研究了稀土镁球墨铸铁的应力应变性能、小能量多冲抗力和断裂韧性、并开始用于指导生产。结合球墨铸铁齿轮的应用、还系统地研究了球墨铸铁的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度、以及球墨铸铁齿轮的点蚀、剥落机理等。
制造步骤
（一）严格要求化学成分、对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高、降低球墨铸铁中锰、磷、硫的含量
（二）铁液出炉温度比灰铸铁更高、以补偿球化、孕育处理时铁液温度的损失
（三）进行球化处理、即往铁液中添加球化剂
（四）加入孕育剂进行孕育处理
（五）球墨铸铁流动性较差、收缩较大、因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸、合理应用冒口、冷铁、采用顺序凝固原则
灰铸铁
GB中国HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350
JIS日本FC100、FC150、FC200、FC250、FC300、FC350
KS韩国 GC100、GC150、GC200、GC250、GC300、GC350
AWS美国 NO.20、NO.25、NO.30、NO.35、NO.40、NO.45、NO.50、NO.55、NO.60
UNS美国 F11401、F11701、F12101、F12801、F13101、F14101
GB中国、、、、、、、QT900-2
JIS日本FCD350-22、FCD400-18、FCD400-15、FCD450-10、CD500-7、FCD600-3、FCD700-2、FCD800-2
KS韩国 GCD370、GCD400、GCD450、GCD500、GCD600、GCD700、GCD800
AWS美国 60-40-18、65-45-12、80-55-06、100-70-03、120-90-02
UNS美国F32800、F33100、F33800、F34800、F36200
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