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厚壁鑄件加熱至850~950℃，保溫2~3h；薄壁鑄件加熱至800~850℃，保溫2~5h
 一、灰鑄鐵的成分、組織與性能特點 1．灰鑄鐵的化學(xué)成分 鑄鐵中碳、硅、錳是調(diào)節(jié)組織的元素，磷是控制使用的元素，硫是應(yīng)限制的元素目前生產(chǎn)中，灰鑄鐵的化學(xué)成分范圍一般為：wC=2.7%~3.6%，wSi=1.0%~2.5%，wMn=0.5%~1.3%，wP≤0.3%，wS≤0.15% 2．灰鑄鐵的組織 灰鑄鐵是第一階段和第二階段石墨化過程都能充分進(jìn)行時形成的鑄鐵 它的顯微組織特征是片狀石墨分布在各種基體組織上 由于第三階段石墨化程度的不同，可以獲得三種不同基體組織的灰鑄鐵 a）鐵索體灰鑄鐵 b）珠光體灰鑄鐵 c）鐵索體 珠光體灰鑄鐵 圖7.4 灰鑄鐵的顯微組織 3．灰鑄鐵的性能特點 （1）力學(xué)性能：灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性和彈性模量遠(yuǎn)比相應(yīng)基體的鋼低石墨片的數(shù)量愈多，尺寸愈粗大 分布愈不均勻，對基體的割裂作用和應(yīng)力集中現(xiàn)象愈嚴(yán)重，則鑄鐵的強(qiáng)度、塑性與韌性就愈低 由于灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度σbc、硬度與耐磨性主要取決于基體，石墨的存在對其影響不大，故灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度一般是其抗拉強(qiáng)度的3~4倍同時，珠光體基體比其它兩種基體的灰鑄鐵具有較高的強(qiáng)度、硬度與耐磨性 （2）其它性能 石墨雖然會降低鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性，但也正是由于石墨的存在，使鑄鐵具有一系列其它優(yōu)良性能 ①鑄造性能良好 由于灰鑄鐵的碳當(dāng)量接近共晶成分，故與鋼相比，不僅熔點低，流動性好，而且鑄鐵在凝固過程中要析出比容較大的石墨，部分地補(bǔ)償了基體的收縮，從而減小了灰鑄鐵的收縮率，所以灰鑄鐵能澆鑄形狀復(fù)雜與壁薄的鑄件 ②減摩性好 減摩性是指減少對偶件被磨損的性能灰鑄鐵中石墨本身具有潤滑作用，而且當(dāng)它從鑄鐵表面掉落后，所遺留下的孔隙具有吸附和儲存潤滑油的能力，使摩擦面上的油膜易于保持而具有良好的減摩性所以承受摩擦的機(jī)床導(dǎo)軌、汽缸體等零件可用灰鑄鐵制造 ③減振性強(qiáng) 鑄鐵在受震動時 石墨能阻止震動的傳播 起緩沖作用，并把震動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，灰鑄鐵減振能力約比鋼大10倍，故常用作承受壓力和震動的機(jī)床底座、機(jī)架、機(jī)床床身和箱體等零件， ④切削加工性良好 由于石墨割裂了基體的連續(xù)性 使鑄鐵切削時容易斷屑和排屑 且石墨對刀具具有一定潤滑作用，故可使刀具磨損減少 ⑤缺口敏感性小 鋼常因表面有缺口（如油孔、鍵槽、刀痕等）造成應(yīng)力集中，使力學(xué)性能顯著降低，故鋼的缺口敏感性大灰鑄鐵中石墨本身已使金屬基體形成了大量缺口，致使外加缺口的作用相對減弱，所以灰鑄鐵具有小的缺口敏感性 由于灰鑄鐵具有以上一系列的優(yōu)良性能，而且價廉 易于獲得，故在目前工業(yè)生產(chǎn)中，它仍然是應(yīng)用最廣泛的金屬材料之一 二、灰鑄鐵的孕育處理 灰鑄鐵組織中石墨片比較粗大，因而它的力學(xué)性能較低為了提高灰鑄鐵的力學(xué)性能 生產(chǎn)上常進(jìn)行孕育處理孕育處理(inoculation)就是在澆注前往鐵液中加入少量孕育劑 改變鐵液的結(jié)晶條件，從而獲得細(xì)珠光體基體加上細(xì)小均勻分布的片狀石墨組織的工藝過程經(jīng)孕育處理后的鑄鐵稱為孕育鑄鐵 生產(chǎn)中常先熔煉出含碳（2.7%~3.3%）、硅（1%~2%）均較低的鐵水，然后向出爐的鐵水中加入孕育劑，經(jīng)過孕育處理后再澆注常用的孕育劑為含硅75%的硅鐵 加入量為鐵水重量的0.25%~0.6% 因孕育劑增加了石墨結(jié)晶的核心，故經(jīng)過孕育處理的鑄鐵石墨細(xì)小、均勻，并獲得珠光體基體孕育鑄鐵的強(qiáng)度、硬度較普通灰鑄鐵均高 如σb=250~400Pa，硬度達(dá)170~270HBS孕育鑄鐵的石墨仍為片狀，塑性和韌性仍然很低，其本質(zhì)仍屬灰鑄鐵 三、灰鑄鐵的牌號和應(yīng)用 1．灰鑄鐵的牌號 灰鑄鐵的牌號以其力學(xué)性能來表示灰鑄鐵的牌號以"HT"起首 其后以三位數(shù)字來表示，其中"HT"表示灰鑄鐵 數(shù)字為其最低抗拉強(qiáng)度值例如，HT200 表示以ф30mm單個鑄出的試棒測出的抗拉強(qiáng)度值大于200 MPa（但小于300 MPa）依照GB 5675-85，灰鑄鐵共分為HT100、HT150、HT200、HT250、 HT300、HT350六個牌號其中，HT100為鐵素體灰鑄鐵，HT150為珠光體-鐵素體灰鑄鐵，HT200和HT250為珠光體灰鑄鐵，HT300和HT350為孕育鑄鐵 2．灰鑄鐵的應(yīng)用 選擇鑄鐵牌號時必須考慮鑄件的壁厚和相應(yīng)的強(qiáng)度值，如表7.2所列例如，某鑄件的壁厚40mm，要求抗拉強(qiáng)度值為200 MPa，此時，應(yīng)選HT250 而不是HT200 四、灰鑄鐵的熱處理 1．消除內(nèi)應(yīng)力退火 鑄件在鑄造冷卻過程中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，可能導(dǎo)致鑄件變形和裂紋，為保證尺寸的穩(wěn)定 防止變形開裂 對一些大型復(fù)雜的鑄件，如機(jī)床床身、柴油機(jī)汽缸體等，往往需要進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力的退火處理（又稱人工時效）工藝規(guī)范一般為：加熱溫度500~550℃，加熱速度一般在60~120℃/h，經(jīng)一定時間保溫后，爐冷到150~220℃出爐空冷 2．改善切削加工性退火 灰口鑄鐵的表層及一些薄截面處，由于冷速較快，可能產(chǎn)生白口，硬度增加，切削加工困難 故需要進(jìn)行退火降低硬度，其工藝規(guī)程依鑄件壁厚而定冷卻方法根據(jù)性能要求而定，如果主要是為了改善切削加工性，可采用爐冷或以30~50℃/h速度緩慢冷卻若需要提高鑄件的耐磨性，采用空冷 可得到珠光體為主要基體的灰鑄鐵 3．表面淬火 表面淬火的目的是提高灰鑄鐵件的表面硬度和耐磨性其方法除感應(yīng)加熱表面淬火外 鑄鐵還可以采用接觸電阻加熱表面淬火 圖7.8為機(jī)床導(dǎo)軌進(jìn)行接觸電阻加熱表面淬火方法的示意圖其原理是用一個電極（紫銅滾輪）與欲淬硬的工作表面緊密接觸，通以低壓（2~5V）大電流（400~750A）的交流電，利用電極與工作接觸處的電阻熱將工件表面迅速加熱到淬火溫度，操作時將電極以一定的速度移動，于是被加熱的表面依靠工件本身的導(dǎo)熱而迅速冷卻下來，從而達(dá) 到表面淬火的目的 圖7.8 結(jié)觸電阻加熱表面淬火示意圖 接觸電阻加熱表面淬火層的深度可達(dá)0.20~0.30mm，組織為極細(xì)的馬氏體（或隱針馬氏體） 片狀石墨，硬度達(dá)55~61HRC 可使導(dǎo)軌的壽命提高1.5倍以上這種表面淬火方法設(shè)備簡單，操作方便，且工件變形很小為了保證工件淬火后獲得高而均勻的表面硬度 鑄鐵原始組織應(yīng)是珠光體基體上分布細(xì)小均勻的石墨 第三節(jié) 球墨鑄鐵 一、球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法 （1）制取鐵水：制造球墨鑄鐵所用的鐵水碳含量要高（3.6%~4.0%），但硫、磷含量要低為防止?jié)沧囟冗^低，出爐的鐵水溫度必須高達(dá)1400℃以上 （2）球化處理和孕育處理 它們是制造球墨鑄鐵的關(guān)鍵 必須嚴(yán)格操作 球化劑的作用是使石墨呈球狀析出，國外使用的球化劑主要是金屬鎂，我國廣泛采用的球化劑是稀土鎂合金稀土鎂合金中的鎂和稀土都是球化元素，其含量均小于10%，其余為硅和鐵以稀土鎂合金作球化劑，結(jié)合了我國的資源特點，其作用平穩(wěn)，減少了鎂的用量，還能改善球墨鑄鐵的質(zhì)量球化劑的加入量一般為鐵水重量的1.0%~1.6%（視鑄鐵的化學(xué)成分和鑄件大小而定） 孕育劑的主要作用是促進(jìn)石墨化，防止球化元素所造成的白口傾向常用的孕育劑為硅含量75%的硅鐵，加入量為鐵水重量的0.4%~1.0% 圖7.9 沖入法球化處理 （3）鑄型工藝 球墨鑄鐵較灰鑄鐵容易產(chǎn)生縮孔、縮松、皮下氣孔和夾渣等缺陷，因此在工藝上要采取防范措施 （4）熱處理 由于鑄態(tài)的球墨鑄鐵多為珠光體和鐵素體的混合基體，有時還存有自由滲碳體 形狀復(fù)雜件還存有殘余內(nèi)應(yīng)力因此，多數(shù)球鐵件鑄后要進(jìn)行熱處理，以保證應(yīng)有的力學(xué)性能常用的熱處理是退火和正火，退火可獲得鐵素體基體，正火可獲得珠光體基體 二、球墨鑄鐵的成分、組織與性能特點 1．球墨鑄鐵的成分 球墨鑄鐵的化學(xué)成分與灰鑄鐵相比，其特點是含碳與含硅量高，含錳量較低，含硫與含磷量低，并含有一定量的稀土與鎂 由于球化劑鎂和稀土元素都起阻止石墨化的作用，并使共晶點右移 所以球墨鑄鐵的碳當(dāng)量較高一般wC=3.6%~4.0%，wSi=2.0%~3.2% 2．球墨鑄鐵的組織 球墨鑄鐵的組織特征：球鐵的顯微組織由球形石墨和金屬基體兩部分組成隨著成分和冷速的不同，球鐵在鑄態(tài)下的金屬基體可分為鐵素體、鐵素體 珠光體、珠光體三種 a）鐵素體球墨鑄鐵 b）鐵素體 珠光體球墨鑄鐵 c）珠光體球墨鑄鐵 圖7.10 球墨鑄鐵的顯微組織 3．球墨鑄鐵的性能特點 （1）力學(xué)性能：球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性不僅高于其他鑄鐵 而且可與相應(yīng)組織的鑄鋼相媲美，，對于承受靜載荷的零件，用球墨鑄鐵代替鑄鋼，就可以減輕機(jī)器重量但球墨鑄鐵的塑性與韌性卻低于鋼球墨鑄鐵中的石墨球愈小、愈分散，球墨鑄鐵的強(qiáng)度、塑性、與韌性愈好，反之則差 球墨鑄鐵的力學(xué)性能還與其基體組織有關(guān)鐵素體基體具有高的塑性和韌性，但強(qiáng)度與硬度較低，耐磨性較差珠光體基體強(qiáng)度較高，耐磨性較好，但塑性、韌性較低鐵素體 珠光體基體的性能介于前兩種基體之間經(jīng)熱處理后，具有回火馬氏體基體的硬度最高，但韌性很低；下貝氏體基體則具有良好的綜合力學(xué)性能 （2）其他性能 由于球墨鑄鐵有球狀石墨存在，使它具有近似于灰鑄鐵的某些優(yōu)良性能，如鑄造性能、減摩性、切削加工性等但球墨鑄鐵的過冷傾向大，易產(chǎn)生白口現(xiàn)象，而且鑄件也容易產(chǎn)生縮松等缺陷，因而球墨鑄鐵的熔煉工藝和鑄鐵工藝都比灰鑄鐵要求高 三、球墨鑄鐵的牌號與應(yīng)用 球墨鑄鐵牌號的表示方法是用"QT"代號及其后面的兩組數(shù)字組成"QT"為球鐵二字的漢語拼音字頭，第一組數(shù)字代表最低抗拉強(qiáng)度值 第二組數(shù)字代表最低伸長率值如表7.3所列 球墨鑄鐵通過熱處理可獲得不同的基體組織，其性能可在較大范圍內(nèi)變化，加上球墨鑄鐵的生產(chǎn)周期短 成本低（接近于灰鑄鐵），因此 球墨鑄鐵在機(jī)械制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用它成功地代替了不少碳鋼、合金鋼和可鍛鑄鐵，用來制造一些受力復(fù)雜，強(qiáng)度、韌性和耐磨性要求高的零件如具有高強(qiáng)度與耐磨性的珠光體球墨鑄鐵，常用來制造拖拉機(jī)或柴油機(jī)中的曲軸、連桿、凸輪軸，各種齒輪、機(jī)床的主軸、蝸桿、蝸輪、軋鋼機(jī)的軋輥、大齒輪及大型水壓機(jī)的工作缸、缸套、活塞等具有高的韌性和塑性鐵素體基體的球墨鑄鐵，常用來制造受壓閥門、機(jī)器底座、汽車的后橋殼等 四、球墨鑄鐵的熱處理 球墨鑄鐵常用的熱處理方法有退火、正火、等溫淬火、調(diào)質(zhì)處理等 1．退火 （1）去應(yīng)力退火：球墨鑄鐵的彈性模量以及凝固時收縮率比灰鑄鐵高，故鑄造內(nèi)應(yīng)力比灰鑄鐵約大兩倍對于不再進(jìn)行其它熱處理的球墨鑄鐵鑄件，都應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火 去應(yīng)力退火工藝是將鑄件緩慢加熱到500~620℃左右，保溫2~8h 然后隨爐緩冷 （2）石墨化退火 石墨化退火的目的是消除白口，降低硬度，改善切削加工性以及獲得鐵素體球墨鑄鐵根據(jù)鑄態(tài)基體組織不同，分為高溫石墨化退火和低溫石墨化退火兩種 ①高溫石墨化退火：為了獲得鐵素體球墨鑄鐵，需要進(jìn)行高溫石墨化退火，是將鑄件加熱到900~950℃，保溫2~4h，使自由滲碳體石墨化 然后隨爐緩冷至600℃，使鑄件發(fā)生第二和第三階段石墨化，再出爐空冷 圖7.11 球墨鑄鐵高溫石墨化退火工藝曲線 ②低溫石墨化退火當(dāng)鑄態(tài)基體組織為珠光體 鐵素體、而無自由滲碳體存在時，為了獲得塑性、韌性較高的鐵素體球墨鑄鐵，可進(jìn)行低溫石墨化退火 低溫退火工藝是把鑄件加熱至共析溫度范圍附近 即720~760℃，保溫2~8h，使鑄件發(fā)生第二階段石墨化 然后隨爐緩冷至600℃ 再出爐空冷 圖7.12 球墨鑄鐵低溫石墨化退火工藝曲線 2．正火 球墨鑄鐵正火的目的是為了獲得珠光體組織，并使晶粒細(xì)化、組織均勻 從而提高零件的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，并可作為表面淬火的預(yù)先熱處理正火可分為高溫正火和低溫正火兩種 （1）高溫正火 高溫正火工藝是把鑄件加熱至共析溫度范圍以上，一般為900~950℃，保溫1~3h，使基體組織全部奧氏體化，然后出爐空冷，使其在共析溫度范圍內(nèi)，由于快冷而獲得珠光體基體對含硅量高的厚壁鑄件 則應(yīng)采用風(fēng)冷，或者噴霧冷卻，以保正火后能獲得珠光體球墨鑄鐵 圖7.13 球墨鑄鐵高溫正火工藝曲線 （2）低溫正火 低溫正火工藝是把鑄件加熱至共析溫度范圍內(nèi) 即820~860℃，保溫1~4h，使基體組織部分奧氏體化，然后出爐空冷低溫正火后獲得珠光體 分散鐵素體球墨鑄鐵 可以提高鑄件的韌性與塑性 圖7.14 球墨鑄鐵低溫正火工藝曲線 由于球墨鑄鐵導(dǎo)熱性較差，彈性模量又較大，正火后鑄件內(nèi)有較大的內(nèi)應(yīng)力 因此多數(shù)工廠在正火后，還進(jìn)行一次去應(yīng)力退火（常稱回火），即加熱到550~600℃，保溫3~4h，然后出爐空冷 3．等溫淬火 球墨鑄鐵等溫淬火工藝是把鑄件加熱至860~920℃，保溫一定時間（約是鋼的一倍），然后迅速放入溫度為250~350℃的等溫鹽浴中進(jìn)行0.5~1.5h的等溫處理，然后取出空冷 等溫淬火后的組織為下貝氏體 少量殘余奧氏體 少量馬氏體 球狀石墨 4．調(diào)質(zhì)處理 調(diào)質(zhì)處理的淬火加熱溫度和保溫時間，基本上與等溫淬火相同 即加熱溫度為860～920℃除形狀簡單的鑄件采用水冷外 一般都采用油冷淬火后組織為細(xì)片狀馬氏體和球狀石墨然后再加熱到550~600℃回火2～6h 圖7.15 球墨鑄鐵調(diào)質(zhì)處理工藝曲線 球墨鑄鐵經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，獲得回火索氏體和球狀石墨組織，硬度為250～380HBS，具有良好的綜合力學(xué)性能，故常用來調(diào)質(zhì)處理來處理柴油機(jī)曲軸、連桿等重要零件 球墨鑄鐵除能進(jìn)行上述各種熱處理外，為了提高球墨鑄鐵零件表面的硬度、耐磨性、耐蝕性及疲勞極限，還可以進(jìn)行表面熱處理，如表面淬火、滲氮等 第四節(jié) 可鍛鑄鐵 一、可鍛鑄鐵的生產(chǎn)方法 第一步，澆注出白口鑄件坯件為了獲得純白口鑄件，必須采用碳和硅的含量均較低的鐵水為了后面縮短退火周期，也需要進(jìn)行孕育處理常用孕育劑為硼、鋁和鉍 第二步，石墨化退火其工藝是將白口鑄件加熱至900~980℃保溫約15h左右，使其組織中的滲碳體發(fā)生分解，得到奧氏體和團(tuán)絮狀的石墨組織在隨后緩冷過程中，從奧氏體中析出二次石墨，并沿著團(tuán)絮狀石墨的表面長大；當(dāng)冷卻至750~720℃共析溫度時，奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變生成鐵素體和石墨，最終得到鐵素體 可鍛鑄鐵，其退火工藝曲線如圖7.16中①所示，如果在共析轉(zhuǎn)變過程中冷卻速度較快，如圖7.16中的曲線②所示 最終將得到珠光體可鍛鑄鐵 圖7.16 可鍛鑄鐵的可鍛化退火工藝曲線 ①鐵素體可鍛鑄鐵退火工藝 ②珠光體可鍛鑄鐵退火工藝 二、可鍛鑄鐵的成分、組織與性能特點 1．可鍛鑄鐵的成分 目前生產(chǎn)中，可鍛鑄鐵的碳含量為wC=2.2%~2.8%，硅含量為wSi=1.0%~1.8%錳含量可在wMn=0.4%~1.2%范圍內(nèi)選擇含硫與含磷量應(yīng)盡可能降低，一般要求wp<0.2%、ws<0.18% 2．可鍛鑄鐵的組織 可鍛鑄鐵的組織特征：按圖7.16中①所示的生產(chǎn)工藝進(jìn)行完全石墨化退火后獲得的鑄鐵，由鐵素體和團(tuán)絮石墨構(gòu)成，稱為鐵素體基體可鍛鑄鐵若按圖7.16中②所示的生產(chǎn)工藝只進(jìn)行第一階段石墨化退火，由珠光體和團(tuán)絮狀石墨構(gòu)成，稱為珠光體基體可鍛鑄鐵 團(tuán)絮狀石墨的特征是：表面不規(guī)則，表面面積與體積之比值較大 圖7.17 可鍛鑄鐵的顯微組織 3．可鍛鑄鐵的性能特點 可鍛鑄鐵的力學(xué)性能優(yōu)于灰鑄鐵 并接近于同類基體的球墨鑄鐵，但與球墨鑄鐵相比 具有鐵水處理簡易、質(zhì)量穩(wěn)定、廢品率低等優(yōu)點因此生產(chǎn)中 常用可鍛鑄鐵制作一些截面較薄而形狀較復(fù)雜、工作時受振動而強(qiáng)度、韌性要求較高的零件，因為這些零件如用灰鑄鐵制造，則不能滿足力學(xué)性能要求，如用球墨鑄鐵鑄造，易形成白口，如用鑄鋼制造，則因鑄造性能較差 質(zhì)量不易保證 三、可鍛鑄鐵的牌號與應(yīng)用 牌號中"KT"是"可鐵"兩字漢語拼音的第一個字母 其后面的"H"表示黑心可鍛鑄鐵，"Z"表示珠光體可鍛鑄鐵符號后面的兩組數(shù)字分別表示其最小的抗拉強(qiáng)度值（MPa）和伸長率值（%）可鍛鑄鐵的牌號和力學(xué)性能如表7.4所列 可鍛鑄鐵的強(qiáng)度和韌性均較灰鑄鐵高，并具有良好的塑性與韌性，常用作汽車與拖拉機(jī)的后橋外殼、機(jī)床扳手、低壓閥門、管接頭、農(nóng)具等承受沖擊、震動和扭轉(zhuǎn)載荷的零件；珠光體可鍛鑄鐵塑性和韌性不及黑心可鍛鑄鐵，但其強(qiáng)度、硬度和耐磨性高，常用作曲軸、連桿、齒輪、搖臂、凸輪軸等強(qiáng)度與耐磨性要求較高的零件 第五節(jié) 特殊性能鑄鐵 一、耐磨鑄鐵 有些零件如機(jī)床的導(dǎo)軌、托板，發(fā)動機(jī)的缸套，球磨機(jī)的襯板、磨球等，要求更高的耐磨性，一般鑄鐵滿足不了工作條件要求，應(yīng)當(dāng)選用耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵根據(jù)組織可分為下面幾類 1．耐磨灰鑄鐵 在灰鑄鐵中加入少量合金元素（如磷、釩、鉬、銻、稀土等），可以增加金屬基體中珠光體數(shù)量，且使珠光體細(xì)化，同時也細(xì)化了石墨由于鑄鐵的強(qiáng)度和硬度升高 顯微組織得到該善，使得這種灰鑄鐵（如磷銅鈦鑄鐵、磷釩鈦鑄鐵、鉻鉬銅鑄鐵稀土磷鑄鐵、銻鑄鐵等）具有良好的潤滑性和抗咬合抗擦傷的能力耐磨灰鑄鐵廣泛應(yīng)用于制造機(jī)床導(dǎo)軌、汽缸套、活塞環(huán)、凸輪軸等零件 2．抗磨白口鑄鐵 通過控制化學(xué)成分和增加鑄件冷卻速度，可以使鑄件獲得沒有游離石墨存在，而只有珠光體、滲碳體和碳化物組成的組織這種白口組織具有高硬度和高耐磨性如果加入合金元素，例如鉻、鉬、釩等，可以促使白口化含鉻大于12%的高鉻白口鑄鐵，經(jīng)熱處理后，基體為高強(qiáng)度的馬氏體，另外還有高硬度的碳化物，故具有很好的抗磨料磨損性能抗磨白口鑄鐵牌號用漢語拼音字母"KmTB"表示，后面為合金元素及其含量GB8263-87中規(guī)定了KmTBMn5W3、KmTBW5Cr4、KmTBCr9Ni5Si2、KmTBCr2Mo1Cu1、KmTBCr26等10個牌號抗磨白口鑄鐵廣泛應(yīng)用于制造犁鏵、泵體 各種磨煤機(jī)、礦石破碎機(jī)、水泥磨機(jī)、拋丸機(jī)的襯板，磨球、葉片等零件 3．冷硬鑄鐵（激冷鑄鐵） 對于如冶金軋輥、發(fā)動機(jī)凸輪軸、氣門搖臂及挺桿等零件，要求表面應(yīng)具有高硬度和耐磨性 心部具有一定的韌性這些零件可以采用冷硬鑄鐵制造，冷硬鑄鐵實質(zhì)上是一種加入少量硼、鉻、鉬、碲等元素的低合金鑄鐵經(jīng)表面激冷處理獲得的 4．中錳抗磨球墨鑄鐵 中錳抗磨球墨鑄鐵是一種含錳為4.5%-9.5%的抗磨合金鑄鐵當(dāng)含錳量在5%-7%時基體部分主要為馬氏體當(dāng)含錳量增加到7%-9%時 基體部分主要為奧氏體另外，組織中還存在有復(fù)合型的碳化物，如（Fe,Mn）3C馬氏體和碳化物具有高的硬度，是一種良好的抗磨組織奧氏體具有加工硬化現(xiàn)象，使鑄件表面硬度升高 提高耐磨性 而其心部仍具有一定韌性 所以中錳抗磨球鐵具有較高力學(xué)性能 良好的抗沖擊性和抗磨性中錳抗磨球墨鑄鐵可用于制造磨球、煤粉機(jī)錘頭，耙片、機(jī)引犁鏵、拖拉機(jī)履帶板等 二、耐熱鑄鐵 普通灰鑄鐵的耐熱性較差，只能在小于400℃左右的溫度下工作研究表明，鑄鐵在高溫下的損壞形式，主要是在反復(fù)加熱、冷卻過程中，發(fā)生相變和內(nèi)氧化引起鑄鐵的"熱生長"（體積膨脹）和微裂紋的形成提高鑄鐵耐熱性的途徑可以采取下面幾方面的措施 （1）合金化 在鑄鐵中加入硅、鋁、鉻等合金元素進(jìn)行合金化 可使鑄鐵表面形成一層致密的、穩(wěn)定性高的氧化膜，如SiO2、Al2O3、Cr2O3阻止氧化氣氛滲入鑄鐵內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)部氧化，從而抑制鑄鐵的生長 （2）球化處理或變質(zhì)處理 經(jīng)過球化處理或變質(zhì)處理，使石墨轉(zhuǎn)變成球狀和蠕蟲狀，提高鑄鐵金屬基體的連續(xù)性，減少氧化氣氛滲入鑄鐵內(nèi)部的可能性 從而有利于防止鑄鐵內(nèi)部氧化和生長 （3）加入合金元素 使基體為單一的鐵素體或奧氏體 這樣使其在工作范圍內(nèi)不發(fā)生相變，從而減少因相變而引起的鑄鐵生長和微裂紋 常用耐熱鑄鐵有：中硅耐熱鑄鐵（RTSi5.5）、中硅球墨鑄鐵（RQTSi5.5）、高鋁耐熱鑄鐵（RTAl22）、高鋁球墨鑄鐵（RQTAl22）、低鉻耐熱鑄鐵（RTCr1.5）和高鉻耐熱鑄鐵（RTCr28）等 三、耐蝕鑄鐵 耐蝕鑄鐵不僅具有一定的力學(xué)性能，而且在腐蝕性介質(zhì)中工作時具有抗蝕的能力它廣泛地應(yīng)用于化工部門，用來制造管道、閥門、泵類、反應(yīng)鍋及盛貯器等 耐蝕鑄鐵的化學(xué)和電化學(xué)腐蝕原理以及提高耐蝕性的途徑基本上與不銹耐酸鋼相同即鑄件表面形成牢固的、致密而又完整的保護(hù)膜，阻止腐蝕繼續(xù)進(jìn)行，提高鑄鐵基體的電極電位鑄鐵組織最好在單相組織的基體上分布著彼此孤立的球狀石墨 并控制石墨量 目前生產(chǎn)中，主要通過加入硅、鋁、鉻、鎳、銅等合金元素來提高鑄鐵的耐蝕性耐蝕鑄鐵用"蝕鐵"兩字漢語拼音的第一個字母"ST"表示，后面為合金元素及其含量GB8491-87中規(guī)定的耐蝕鑄鐵牌號較多，其中應(yīng)用最廣泛的是高硅耐蝕鑄鐵（STSi15），它的含碳量wc<1.4%、含碳量wSi=10%～18%，組織為含硅合金鐵素體 石墨 Fe3Si（或FeSi）這種鑄鐵在含氧酸類（如硝酸、硫酸）中的耐蝕性不亞于1Cr18Ni9鋼，而在堿性介質(zhì)和鹽酸、氫氟酸中 由于鑄鐵表面的Fe2SO4保護(hù)膜受到破壞，使耐蝕性下降使用的耐蝕鑄鐵還有高硅鉬鑄鐵（STSi15Mo4）、鋁鑄鐵（STA15）、鋁鑄鐵（STCr28）、抗堿球鐵（STQNiCrR）等 |
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