铸铁牌号及表示方法

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  1、铸铁牌号及表示方法:(根据GB5612-85)各种铸铁代号,由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写正体字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时,可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。同一名称铸铁,需要细分时,取其细分特点的汉语拼音第一个大写正体字母,排列在后面。 铸铁名称,代号及牌号表示方法 铸铁名称.代号牌号.实例 灰铸铁.HT.HT100 蠕墨铸铁.RuT.RuT400 球墨铸铁.QT.QT400-17 黑心可锻铸铁.KHT.KHT300-06 白心可锻铸铁.KBT.KBT350-04 珠光体可锻铸铁.KZT.KZT450-06 耐磨铸铁.MT.MT Cu1PTi-150 抗磨白口

  2、铸铁.KmBT.KmBTMn5Mo2Cu 抗磨球墨铸铁.KmQT.KmQTMn6 冷硬铸铁.LT.LTCrMoR 耐蚀铸铁.ST.STSi15R 耐蚀球墨铸铁.SQT.SQTAl15Si5 耐热铸铁.RT.RTCr2 耐热球墨铸铁.RQT.RQTA16 奥氏体铸铁.AT.- .牌号中代号后面的一组数字,表示抗拉强度值;有两组数字时,第一组表示抗拉强度值,第二组表示延伸率值。两组数字中间用“一”隔开。 合金元素用国际元素符号表示,含量大于或等于1%时,用整数表示:小于1 %时一般不标注。常规元素(C、Si、Mn、S、p)一般不标注,有特殊作用时,才标注其元素符号及含量。 .白口铸铁:白口铸铁中的

  3、碳全部以渗透碳体(Fe3c)形式存在,因断口呈亮白色。故称白口铸铁,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此,在工业应用方面很少直接用,只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料。 .灰口铸铁;铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它拥有非常良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料简单,成本低、大范围的使用在制造结构复杂铸件和耐磨件。 灰口铸铁按基体组织不同,分为铁素体基灰口铸铁、珠光体-铁素体基灰口铸铁和珠光体基灰口铸铁三类。 由于灰口铸铁内存在片状石墨,而石墨是一种密度小,强度低、硬度低、

  4、塑性和韧性趋于零的组分。它的存在如同在钢的基体上存在大量小缺口,即减少承载面积,又增加裂纹源,所以灰口铸铁强度低、韧性差,不可以进行压力加工。为改善其性能,在浇注前在铁水中加入一下量的硅铁,硅钙等孕育剂,使珠光体基体细化, .可锻铸铁:可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁碳合金铸成白口铸铁坯件,再经过长时间高温退火处理,使渗碳体分解出团絮状石墨而成,即可锻铁是一种经过石墨化处理的白口铸铁。 可锻铸铁按热处理后显微组织不同分两类;一类是黑心可锻铸铁和珠光可锻铸铁。黑心可锻铸铁组织主要是铁素体(F)基本+团絮状石墨;珠光体可锻铸铁组织主要是珠光体(P)基体+团絮状石墨。另一类是白心可锻铸铁,白心可锻铸铁组

  5、织决定于断面尺寸,小断面的以铁素体为基体,大断面的表面区域为铁素体、心部为珠光体和退火碳。 石墨变细小而均匀分布,经过这种孕育处理的铸铁。称为孕育铸铁。 .球墨铸铁:在铁水(球墨生铁)浇注前加一定量的球化剂(常用的有硅铁、镁等)使铸铁中石墨球化。由于碳(石墨)以球状存在于铸铁基体中,改善其对基体的割裂作用,球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性大幅度的提升。并具有耐磨、减震、工艺性能好、成本低等优点,现已广泛替代可锻铸铁及部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。 铸铁各国牌号对照表:序号国 别铸铁牌号1中国HT350HT300HT250HT200HT150HT1002日本FC350

  32、呈球状形态的铸铁。 与灰铸铁比较,球墨铸铁的力学性能有显著提高。因为它的石石墨呈球状,对基体的切割作用最小,可有效地利用基体强度的7080(灰铸铁-般只能利用基体强度的30)。球墨铸铁还能够最终靠合金化和热处理,进一步提升强韧性、耐磨性、耐热性和耐蚀性等各项性能。球墨铸铁自1947年问世以来,就获得铸造工作者的青睐,很快地投入了工业性生产。而且,各个时期都有代表性的产品或技术。20世纪50年代的代表产品是发动机的球墨铸铁曲轴,20世纪60年代是球墨铸铁铸管和铸态球墨铸铁,20世纪70年代是奥氏体-贝氏体球墨铸铁,20世纪80年代以来是厚大断面球墨铸铁和薄小断面(轻量化、近终型)球墨铸铁。 如今,

  34、光体+铁素体 QT7002 700 2 225305 珠光体 QT8002 800 2 245335 珠光体 或回火组织 QT9002 900 2 280360 贝氏体 或回火组织 球墨铸铁中常见的石墨形态有球状、团状、开花、蠕虫、枝晶等几类。其中,最具代表 性的形态是球状。在光学显微镜下观察球状石墨,低倍时,外形近似圆形;高倍时,为多边形,呈辐射状,结构清晰。经深腐蚀的试样在SEM中观察,球墨表面不光滑,起伏不平,形成一个个泡状物。经热氧腐蚀或离子轰击后的试样在SEM中观察,球墨呈年轮状纹理,且被辐射状条纹划分成多个扇形区域;经应力腐蚀(即向试样加载应力)后观察,呈现年轮状撕 裂和辐射状开裂

  35、。球墨是垂直(0001)面向各个方向生长的,从而形成很多个从核心向外辐射的角锥体(二维为扇形区域),(0001)面即呈年轮状排列。在SEM中看到的年轮状及辐射状条纹(或裂纹),就是球墨晶体学特征的反映。 球墨铸铁一般为过共晶成分,因此球状石墨的长大,应包括两个阶段:先共晶结晶阶段,球墨核心形成后,在铁液及贫碳富铁的奥氏体晕圈中长大。共晶结晶阶段,球墨周围形成奥氏体外壳,即球墨-奥氏体共晶团。此时,球墨是在奥氏体壳包围下长大的。虽然球墨在共晶阶段的长大速度比在液态阶段迟缓,但球墨的大部分是在共晶阶段长大的。球墨铸铁的共晶团比灰铸铁的共晶团细小,其数量约为灰铸铁的50200倍。还应说明,球墨铸铁的

  36、共晶结晶是一种变态共晶,即球墨和奥氏体均可在单独、互不依存的情况下长大。 为了评价石墨球化的好坏,国标GB/T 94411988球墨铸铁金相检验将球化等级分为6级,见表2。这是根据观察视场内各种石墨的相对数量及球化率的高低划分的。 表2 球化分级 球化级别 球化率() 说明 1 95 石墨呈球状,少量团状,允许极少量团絮状 2 90 95 石墨大部分呈球状,余为团状和极少量团絮状 3 80 90 石墨大部分呈团状和球状,余为团絮状,允许有极少量蠕虫状 4 7O 80 石墨大部分呈团絮状和团状,余为球状和少量蠕虫状 5 60 70 石墨呈分散分布的蠕虫状和球状、团

  37、状、团絮状 6 不规定 石暴呈聚集分布的蠕虫状和片状及球状、团状、团絮状 石墨球的数量是衡量球墨铸铁质量的一项重要指标。某些工厂在检验中,只注重球化率,忽视石墨球数,是不全面的。理由是:石墨球数增加,球径减小,球墨圆整度提高,分布也趋于均匀。用石墨球数来评价球墨铸铁的孕育效果,是一种有效、直观的方法。球墨铸铁中的球数基本上反应了共晶团数。在薄壁铸件中,铸态出没出现渗碳体,主要根据石墨球数。美国铸造师协会(AFS)把石墨球数分成7级,见表1-3-3。由表可见,石墨球径和石墨球数之间的对应关系较好,而石墨大小和石墨球数之间的对应关系则较差。 表3 球墨铸铁石墨球数与大小 项目 标准 对应数值或级

  38、别 石墨球数(个mm2) AFS图谱 25 50 100 150 200 250 300 石墨大小(级) GB/T9441-1988 5 6 67 7 78 78 8 石墨球径mm(100) AFS图谱 812 36 24 23 1.53 12 1.5 球化处理是球墨铸铁的关键工序。大致来说,球化处理的历史经历了两个阶段:20世纪50年代,以纯镁和压入法为主:20世纪60年代中期开始,以稀土镁合金球化剂和冲入法为主,还相继采用了盖包法、型内法和密流法,20世纪80年代又采用了喂丝法工艺。将纯镁与稀土镁球化剂比较:纯镁的球化能力强,球墨圆整,白口化倾向小,缺点是反应激烈,铁液

  39、沸腾,安全性差,还难以避免缩松、夹渣和皮下气孔等铸造缺陷;合金球化剂的稀土,有脱硫去气的作用,能减少缩松、夹渣等铸造缺陷,生产也较安全,但石墨的圆整度往往稍逊于纯镁处理的球墨铸铁,且白口化倾向较大。 孕育处理是球化处理后不可或缺的工序。它能促入石墨化,增加石墨球数,提高石墨圆整度。但加强孕育并不是一味提高孕育量和增加孕育次数。孕育过量,反而会造成孕育缺陷,如缩松、缩孔和石墨漂浮等:孕育剂颗粒大,未曾熔化,残留于铸件内,会成为硬点。孕育处理是受多种因素制约的,睹如孕育剂种类,孕育剂粒度、孕育剂数量、孕育方式、铁液温度和孕育位置等等,总之应使处于饱和孕育状态的铁液尽可能接近

  40、铁液凝固的瞬间,这样才可以以最小的孕育重达到最大的孕育效果。 表3中8个牌号的球墨铸铁,QT900-2一般用热处理制取(例如等温淬火),其余7个牌号分别为珠光体、珠光体+铁素体和铁素体球墨铸铁。在球墨铸铁生产初期,这些牌号都是用正火或退火获得基体组织的,如今都可以由铸态制取了。 生产铸态铁素体球墨铸铁一定要注意:采用低锰w(Mn)0.03、低磷w(P)0.07、低硫w(S)0.025生铁。还应考虑促进碳化物形成元素的影响:碳化物系数CS=Mn+15Cr+20V+30B+10S+7Mo+5Sn+1.5P,其值应取CS0.8。控制终硅量,在铁素体达到一定的要求的前提F,尽量降

  41、低终硅量。例如,美国某些工厂的终硅量为w(Si)2.22.4。降低终硅量又要不出现白口,就应加强孕育,采用浇口杯孕育、型内孕育等后期孕育工艺,增加石墨球数,这对薄壁铸件特别的重要。控制残留稀土的w(RE),薄壁铸件为0.0150.03,厚壁铸件为0.020.04。 生产铸态珠光体球墨铸铁一定要注意:采用低磷低硫生铁,严控有害微量元素的含量。(Mn)以0.250.50为宜。为增加珠光体含量,常用的合金化元素有铜、锡、锑等;若以铜对珠光体的作用为1,则锡、锑的作用分别为10倍和100倍。厚壁铸件宜加渗入渗出适量的铜。锡易形成晶间碳化物,加入量要控制。加强孕育,防止出现碳化物。 各种牌号铸态球墨铸铁中珠光体与铁素体的相对数量,与球墨铸铁生产的初期比较,珠光体球墨铸铁中的铁素体量己上升。例如,QT700-2允许铁素体为35(体积分数),这已趋向于混合基体了。 球墨铸铁的铸造缺陷如缩孔、缩松、夹渣、反白口等,是其他铸铁都有的,有些缺陷如球化不良、球化衰退等,则是球墨铸铁特有的。

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