球墨鑄鐵特性及其應(yīng)用-在線瀏覽
2025-06-17 02:20本頁面
【正文】 使單位面積上球墨鑄鐵數(shù)量增多，可使抗疲勞強(qiáng)度提高，因此，細(xì)化石墨也是提高抗疲勞強(qiáng)度的一個(gè)要求。其百分比，按大多數(shù)視場對照圖片評定。 隨著珠光體的細(xì)化，球墨鑄鐵的強(qiáng)度和硬度有所提高。 奧氏體、貝氏體、馬氏體 由奧氏體、上貝氏體或下貝氏體通過等溫淬火，加入適當(dāng)元素獲得。 磷共晶體 磷共晶體在球墨鑄鐵中對性能的危害比在灰鑄鐵中大得多。 球墨鑄鐵的化學(xué)成分 選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)成分是保證球墨鑄鐵獲得良好的金相組織和高性能的基本條件，化學(xué)成分的選擇既要利于石墨的球化和獲得滿意的基體，以期獲得滿意的性能，又要使球墨鑄鐵具有良好的鑄造性能。確定球墨鑄鐵的碳硅含量時(shí)，主要從保證鑄造性能考慮，將碳當(dāng)量選擇在共晶成分左右。 硅可以提高石墨球的圓整度，細(xì)化石墨，還可以減小結(jié)晶過冷和白口傾向。 因此，選擇碳硅含量時(shí)，應(yīng)按照高碳低硅的原則，鑄件在寒冷地區(qū)使用，則含硅量應(yīng)適當(dāng)降低。錳有嚴(yán)重的正偏析傾向，往往有可能富集于共晶團(tuán)界處，嚴(yán)重時(shí)會促使形成晶間碳化物，顯著降低球墨鑄鐵的韌性。 對于寒冷地區(qū)使用的鑄件，易采用磷的下限含量。 硫 球墨鑄鐵中硫與球化元素的化合能力很強(qiáng)，生成硫化物或硫氧化物，不僅消耗球化劑，造成球化不穩(wěn)定，衰退速度加快，而且還使夾雜物數(shù)量增多，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生缺陷。 二、合金元素 球墨鑄鐵的合金元素主要有鉬、銅、鎳、鉻、銻、釩、鉍等金屬。 球墨鑄鐵的凝固特點(diǎn) 球墨鑄鐵有較寬的共晶溫度范圍 球墨鑄鐵的糊狀凝固特性 球墨鑄鐵具有較大的共晶膨脹 球墨鑄鐵的典型缺陷 球化不良和球化退化 特征：斷口銀灰色，分布芝麻狀黑斑點(diǎn)。 原因：原鐵液含硫高，過量反球化元素。 縮孔和縮松 特征：縮孔發(fā)生于第一次收縮階段?？s松發(fā)生于第二次收縮階段。 原因：碳當(dāng)量低，磷含量高，增加縮孔縮松傾向。 石墨漂浮 特征：冷卻過程中的過共晶鐵液首先析出石墨球，上浮聚集成石墨漂浮，分布于鑄件最后部位的上部的冒口處。 原因：碳當(dāng)量和稀土殘留量高，爐料原始尺寸大、數(shù)量多，都可能增加石墨漂浮。 反白口 特征：宏觀斷面為界限清晰的白亮塊，呈方向性白亮針，出現(xiàn)于熱節(jié)中心。 原因：凝固熱節(jié)中心偏析富鎂、稀土、錳等白口化元素，孕育不足或大件冷卻速度快等。 夾渣 特征：澆鑄位置上表面或死角處，斷面呈暗黑無光澤、深淺不一的夾雜物，金相為可見、塊狀夾雜物。 措施：降低原鐵液硫、氧含量，保證球化時(shí)降低鎂殘留量，加入適量稀土降低形膜溫度。 應(yīng)力變形和裂紋 特征：收縮應(yīng)力、相變應(yīng)力之和超過斷面金屬抗斷裂后形成裂紋，熱裂呈暗褐色不平整端口，冷裂形成淺褐色光滑平直斷口。 措施：適當(dāng)提高碳當(dāng)量，降低含磷量，加強(qiáng)孕育等措施。 原因：冷卻緩慢，共晶凝固時(shí)間過長引起的成分偏析和孕育衰退。 討 論 ? 薄壁鑄態(tài)球墨鑄鐵 在歐美發(fā)達(dá)國家的閥門鑄造工藝中，日趨使用薄壁鑄件，可以節(jié)約資源。由于薄壁，共晶凝固時(shí)冷卻速度極快，所以抑制白口組織的出現(xiàn)成為首要問題。在平衡狀態(tài)圖中，前者的溫度比后者高。 因此，為防止白口，對球墨鑄鐵的某一冷卻速度，存在對應(yīng)的臨界共晶團(tuán)數(shù)，即臨界石墨球數(shù)。 當(dāng)鑄件越薄，冷卻速度越大時(shí)，所需的臨界石墨球數(shù)越多。 皮下氣孔 特征：鑄件表皮下 2－ 3mm處均勻或蜂窩狀分布的球形、橢圓形或針孔狀內(nèi)壁光滑孔洞，直徑 ，在熱處理和拋丸后暴露，小件中較多。 措施：球化保證條件下降低鎂殘留量，鐵液平穩(wěn)澆鑄，控制爐料干燥少銹，采用少氮或無氮樹脂。 在生產(chǎn)工藝穩(wěn)定的條件下，也可根據(jù)硬度值進(jìn)行驗(yàn)收。 即使硬度和球化合格，由于基體其中存在滲碳體、磷共晶、高硅固溶強(qiáng)化等，可能使強(qiáng)度和韌性達(dá)不到要求。 GB規(guī)定的球墨鑄鐵牌號 序號 牌號 最小值 布氏硬度 主要金相組織 抗拉強(qiáng)度 σ b（ MPa） 屈服強(qiáng)度 σ （ MPa） 延伸率（％） 1 QT40018 400 250 18 130－ 180 鐵素體 2 QT40015 400 250 15 130－ 180 鐵素體 3 QT45010 450 310 10 160－ 210 鐵素體 4 QT5007 500 320 7 170－ 230 鐵素體＋珠光體 5 QT6003 600 370 3 190－ 270 珠光體＋鐵素體 6 QT7002 700 420 2 225－ 305 珠光體 7 QT8002 800 480 2 245－ 335 珠光體或回火組織 8 QT9002 900 600 2 280－ 360 貝氏體或回火索氏體 一、球墨鑄鐵的力學(xué)性能 凈荷載性能 （ 1）硬度 球墨鑄鐵的硬度主要取決于基體組織，而且與抗拉強(qiáng)度、延伸率等凈荷載性能有相應(yīng)的關(guān)系。 隨著鐵素體增多，強(qiáng)度下降，延伸率增加。 0
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