铸造技术2009年第9期 高镍奥氏体球墨铸铁饱和度和碳当量的验证 程武超赵新武党波涛靳宝 (西峡县内燃机进排气管有限责任公司河南西峡474500) 摘要用不同的饱和度和碳当量的铁液浇注不同厚度的高镍奥氏体球墨铸铁试块，从金相组织、力学性能上对高镍奥氏体球墨铸铁的饱和度和碳当量进行了验证。事实证明，饱和度A 超过4.9时，在不同的厚度上仍能得到球化率和力学性能合格的铸件。当碳当量取较高值时，降低了铁液的液相线温度，熔炼温度随之下降，反过来又减少了高温熔炼带来的不利影响。在不产生冷隔的前提下，为降低浇注温度创造了条件。较高的碳当量有利于凝固过程的石墨化膨胀所产生的自补缩效果，可以减少缩松和缩孔缺陷。 关键词饱和度球化率力学性能缩松和缩孔 中图分类号：TG143.5 文献标识码：A 文章编号：100-8365（2009）19-1097-05 V erification of Austenite nodular cast iron Saturation and Carbon Equivalent CHENG Wu –chao, ZHAO Xin-wu, DANG Bo-tao, JIN Bao (Xixia Intake & Exhaust Manifold Co., Ltd, Xixia 474500 China) Abstract: Austenite nodular cast iron test block with different thickness were cast from different saturation and CE，and the saturation and CE were verified by microstructure and mechanical properties. It proves that qualified castings with different thickness in nodularity and mechanical properties are still obtained when the saturation (A) value exceeds 4.9. Adopting high value of CE can low the liquidus temperature of molten iron, which makes the melting temperature decrease, and it conversely reduces detrimental affect for high temperature melting. Under the precondition that no cold shut occurs, it creates conditions to decrease pouring temperature. Higher CE is helpful to improve the self-feeding ability of graphitizing expansion during solidification process, and to reduces casting defects, such as shrinkage and blowhole. Keywords: Saturation; Nodularity; Mechanical properties; shrinkage and blowhole 高镍奥氏体球墨铸铁是耐高温、耐腐蚀、抗氧化性能较好的铸铁材料。目前已成为排气歧管的首选材料，但是受充满度的影响，不少生产厂家不敢越雷池一步。特别是初次生产这种材质的厂家，试制中一旦出现碎块状石墨，就误认为是充满度过高造成的。为了获得较好的基体组织，总是在充满度上做文章，结果适得其反。当把A压的过低的时候，CE随之下降，铁液的流动性下降，缩松、缩孔缺陷更加严重；产生了恶性循环。使这种材料的正确应用受到了影响。据资料介绍，高镍奥氏体球铁中的碳、硅、镍含量必须满足饱和度公式： A≥TC%＋0.2Si%＋0.06Ni% 式中A称为饱和度，当铁液中的碳、硅、镍大于某一极限值(饱和度A)时则石墨形态就呈碎块状分布；奥氏体枝晶发达，铁液流动性差，补缩困难，极易产生缩松、缩孔缺陷。有资料介绍A不能大于4.4⑴⑵。本文通过试验证明饱和度A≥4.4,甚至超过4.9时，在不同厚度的试块上仍能得到球化率和力学性能合格的铸件。在较高的碳当量下由于石墨化膨胀所产生的自补缩效果，减少了缩松和缩孔缺陷。现以高镍奥氏体球墨铸铁D5S的铸造工艺为例对上述观点进行阐述。 作者简介：程武超（河南西峡人），高级工程师，铸造工艺研究。
球墨铸铁铸件的铸造过程及要点注意 1.铸铁—球墨铸铁国家标准(GB1348-2009) 2.生产工艺流程(电炉生产球墨铸铁件) 生铁――入炉熔炼――铁水加入合金球化\孕育处理――浇注型腔――打箱清理――热处理(如果需要的话) 3.定购信息。根据本规范定购材料应该包孕下列信息： (1)产品名称， (2)所需的球墨铸铁牌号; (3)要是需要，其它特殊性能; (4)是否需要不同数目的试样; (5)要是需要，需供给保证书; (6)要是需要，其它的交付物。 4.拉伸性能要求。 5.热处理。牌号60-40-18通常需要完全铁素体化退火。牌号120-90-02和100-70-03一般需要淬火回火或正火回火或等温热处理。其它牌号可以铸态或热处理状态交付。颠末淬火到马氏体再回沸热处理的球墨铸铁比相同硬度的铸态材料有低患上多的委顿强度。 6.实验试样。 (1)用来机加工成拉伸实验试样的单铸实验试块应该铸造成图1和图2指定的尺寸和形状。由图3所示的模具铸造的改良龙骨型铸锭可以替代1英寸的Y 型铸锭或1英寸的龙骨型铸锭。实验试样应该在由合适的型砂制成的敞口铸模中铸造，并且对于 0.5英寸(
12.5mm)和1英寸(25mm)尺寸的试样应该具有最小 1.5英寸(38mm)的铸模壁厚，对于3英寸尺寸的试样应该具有最小3英寸(75mm)的铸模壁厚。试样应该在铸模中冷却至出现黑色(接近482℃或更低)。代表铸件的试样铸锭的尺寸应该由购买方选择。要是购买方没有选择，则由生产商选择。⑵当根据本规范举行熔模铸造时，生产商可以用铸件的熔液在铸模中浇铸实验试样，或在与生产铸件相同的热环境下用同样类型的铸模零丁浇铸。实验试块应该由其代表的铸件同1个铸桶或熔炉中浇铸。 7.特殊要求。特殊要求，如硬度，化学成分，微观结构，压力密封性，X光不变性，磁粉尺寸检验和表面状态。 8.工艺，表面和外观。 (1)铸件应该是光滑的，无有害缺陷，并应该完全符合图纸或购买方供给的范例的尺寸要求。 (2)在后续需要机加工的地区范围，铸件不应该存在冷区。 9.化学要求。本规范划定化学成分服从机械性能。但购买方和生产商可以协商指定化学的要求。 10.实验和复验的数目。浇铸和实验的代表试块数目应该有生产商确定，错非与购买方有其它协议指定。 11.拉伸实验试样 12.检验责任。供应商可以施用本身或选择其它不论什么合适的检验机构举行本规范指定的性能检验，错非购买方不承认。购买方保留举行本标准指定的不论什么检验的权力，当该检验项目被以为保证供应商和服务符合前述的要求。 13.辨认标记。尺寸允许时，每1个铸件都应该用1个浮凸的数字来标记零件号或模型号。标记的位置应该如相关的图纸所示。 14.证明书。当购买方和供应方有文字表达协议时，应该有1个证明书以供给材料接受的基础。这应该包孕生产商实验报告的复印件或供应方的声明以证
球墨铸铁 在河南巩县铁生沟西汉中、晚期的冶铁遗址中出土的铁 ，经过金相检验，具有放射状的球状石墨，球化率相当于现代标准一级水平。而现代的球墨铸铁则是迟至1947年才在国外研制成功的。我国古代的铸铁，在一个相当长的时期里含硅量都偏低，也就是说，在约2000年前的西汉时期，我国铁器中的球状石墨，就已由低硅的生铁铸件经柔化退火的方法得到。这是我国古代铸铁技术的重大成就，也是世界冶金史上的奇迹。 球墨铸铁以其优良的性能，在使用中有时可以代替昂贵的铸钢和锻钢，在机械制造工业中得到广泛应用。国际冶金行业过去一直认为球墨铸铁是英国人于1947年发明的。西方某些学者甚至声称，没有现代科技手段，发明球墨铸铁是不可想象的。1981年，我国球铁专家采用现代科学手段，对出土的513件古汉魏铁器进行研究，通过大量的数据断定汉代我国就出现了球状石墨铸铁。有关论文在第18届世界科技史大会上宣读，轰动了国际铸造界和科技史界。国际冶金史专家于1987年对此进行验证后认为：古代中国已经摸索到了用铸铁柔化术制造球墨铸铁的规律，这对世界冶金史作重新分期划代具有重要意义。 1947年英国H． Morrogh发现，在过共晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在0．02wt%以上时，石墨呈球状。1948年美国A． P． Ganganebin等人研究指出，在铸铁中添加镁，随后用硅铁孕育，当残余镁量大于0．04wt%时，得到球状石墨。从此以后，球墨铸铁开始了大规模工业生产。 球墨铸铁作为新型工程材料的发展速度是令人惊异的。1949年世界球墨铸铁产量只有5万吨，1960年为53．5万吨，1970年增长到500万吨，1980年为760万吨，1990年达到915万吨。2000年达到1500万吨。球墨铸铁的生产发展速度在工业发达国家特别快。世界球墨铸铁产量的75%是由美国、日本、德国、意大利、英国、法国六国生产的。 我国球墨铸铁生产起步很早，1950年就研制成功并投入生产，至今我国球墨铸铁年产量达230万吨，位于美国、日本之后，居世界第三位。适合我国国情的稀土镁球化剂的研制成功，铸态球墨铸铁以及奥氏体-贝氏体球墨铸铁等各个领域的生产技术和研究工作均达到了很高的技术水平。 （1）铸态珠光体球墨铸铁曲轴和铸态铁素体球墨铸铁汽车底盘零件分别在我国第二汽车厂、南京汽车厂和第一汽车厂相继投产。这标志着我国铸态球墨铸铁生产达到了较高水平。与之相适应的包外脱硫、双联法熔炼、瞬时孕育、孕育块技术以及音频检测和热分析快速分析等技术的采用，则标志着我国大量流水生产汽车铸件的技术水平与国际先进水平的差距正在缩小。 （2）试验研究了大断面（壁厚大于120mm）球墨铸铁的冶金因素以及相应的生产工艺措施。采用适量的钇基重稀土复合球化剂、强制冷却、顺序凝固、延后孕育，必要时添加微量锑、铋等可防止球墨铸铁件中心部位的石墨畸变和组织疏松等，现已成功地制作了38吨重的大型复杂结构件，17．5吨重的柴油机体、截面为805mm的球墨铸铁轧辊等。 （3）奥氏体-贝氏体球墨铸铁的研究与应用。20世纪70年代初，几乎同时中国、美国、芬兰3个国家宣布研究成功了具有高强度、高韧性的奥氏体-贝氏体球墨铸铁（国际上统称ADI），这种材质的抗拉强度达1000MPa，因此它广泛应用于齿轮以及各种结构件，与合金钢相比，奥-贝球墨铸铁具有显著的经济效益和社会效益。 （4）球墨铸铁管和水平连续铸造球墨铸铁型材。我国已相继建成几个球墨铸铁管厂，且近几年还将有几个球墨铸铁管厂建成。2000年，我国年产离心铸造球墨铸铁管达90万吨。此外，我国自行研制的水平连续铸造球墨铸铁型材生产线已通过国家鉴定，并已有多家企业投产。再加上我国引进的一条生产线，至2002年，我国年产球墨铸铁型材的能力达数万吨。 （5）系统地测定了稀土镁球墨铸铁的力学性能及其他性能，为设计人员提供了有关数据。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。 （6）稀土镁球墨铸铁。在高强度低合金球墨铸铁方面，除了对铜、钼研究较多外，还对镍、铌等进行了研究。在利用天然钒钛生铁制作钒钛合金球墨铸铁方面，国内一些单位进行了大量、系统的工作。中锰球墨铸铁虽然在性能上不够稳定，但多年来的系统研究与生产应用，取得了显著的经济效益。 在耐热球墨铸铁方面，除了中硅球墨铸铁以外，系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。我国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍，是普通耐热铸铁的2倍，并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。 高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展，它在石油开采机械、化工设备、工业用炉器件上均取得了成功的应用。 在耐酸球墨铸铁方面，我国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的组织细小、均匀、致密，由此，抗蚀性能提高了10%~90%，并且其机械强度也有显著改善。
高镍奥氏体球墨铸铁汽车排气歧管及铸造方法 技术领域 本发明属于汽车排气歧管技术领域，具体涉及高镍奥氏体球墨铸铁汽车排气歧管及铸造方法。 背景技术 随着社会经济条件的发展，市场上不断涌现中、高档轿车，其马力和排放量对汽车零部件的工作条件要求越来越高，如传统排气歧管的工作温度超过900℃，特别在热、冷交变的工作条件下，排气歧管的强度和塑性差，容易造成变形和开裂，致使发动机工作压力不够，而影响轿车的速度，严重时造成发动机工作失灵，不能满足汽车工业的发展，因此对材料选择要求量体裁衣。 高镍奥氏体球墨铸铁因为有其良好的耐腐蚀、耐高温抗氧化性，生产操作中无辐射，无毒害等多种优点，在美国，德国，英国等西方发达国家已部分运用到汽车关键零部件生产。由于高镍奥氏体球墨铸铁铁液表面张力大，收缩倾向大，降温快，流动性差的特点，将其用于汽车排气歧管存在由于排气歧管壁薄，结构复杂，热节部位多，铸件最易出现缩孔，缩松，浇不足和冷隔缺陷。因此高镍奥氏体球墨铸铁在汽车排气歧管的铸造技术在国内外还 发明内容 为解决上述铸造技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种高镍奥氏体球墨铸铁汽车排气歧管及其铸造方法，用高镍奥氏体球墨铸铁铸造的汽车排气歧管具有良好的耐腐蚀性，耐热性，耐热冲击性和
热延展性的。 为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：利用高镍奥氏体球墨铸铁代替现有的铸铁铸造成的汽车排气歧管。 其铸造工艺步骤为制芯、造型、合型、熔炼铁液、浇注、开箱落砂和清理入库，其中： l、制芯：采用低氮高强度覆膜砂，覆膜砂的强度≥3．4Mpa，低发气≤14m／g：排气歧管的内砂芯为内流通砂芯，外腔砂芯在两管卡档处位置镶冷铁： 2、造型：覆膜砂芯组合成型后，采用大孔流量浇注系统工艺，利用侧冒口补缩，由潮模砂提供浇注时的静压头： 3、熔炼铁液：熔炼温度1600～1700℃；采用镁硅合金为球化剂进行球化处理，镁硅合金球化剂的加入量为O．9-1．29／6；用硅铁孕育剂在包内孕育一次，硅铁孕育剂的加入量为0．3-0．5％，用硅锶孕育剂在浇注瞬时再次孕育，硅锶孕育剂的加入量为0．13-0．16％：出炉温度为1650℃～1690℃。 4、浇注工艺 采用大流量、高温快浇的工艺，浇注首箱温度≤1560℃，浇注末箱温度≥1470℃。 采用上述技术方案的有益效果是：高镍奥氏体球墨铸铁具有良好的耐腐蚀性、耐高温性、抗氧化性、延展性、无辐射等特性，运用于制造汽车排气歧管上，可使排气歧管具有良好的耐腐蚀性，耐热性，耐热冲击性和热延展性，可以满足中、高档轿车其马力和排
第四节球墨铸铁的铸造性能与铸造工艺特点 由于碳硅含量较高，球墨铸铁与灰铸铁一样具有良好的流动性和自补缩能力。但是由于炉前处理工艺及凝固过程的不同，球墨铸铁与灰铸铁相比在铸造性能上又有很大的差别，因而其铸造工艺也不尽相同。 一、球墨铸铁的流动性与浇注工艺 球化处理过程中球化剂的加入，一方面使铁液的温度降低，另一方面镁、稀土等元素在浇包及浇注系统中形成夹渣。因此，经过球化处理后铁液的流动性下降。同时，如果这些夹渣进入型腔，将会造成夹杂、针孔、铸件表面粗糙等铸造缺陷。 为解决上述问题，球墨铸铁在铸造工艺上须注意以下问题： （1）一定要将浇包中铁液表面的浮渣扒干净，?最好使用茶壶嘴浇包。 （2）严格控制镁的残留量，最好在0.06%以下。 （3）浇注系统要有足够的尺寸，以保证铁液能做尽快充满型腔，并尽可能不出现紊流。 （4）采用半封闭式浇注系统，根据美国铸造学会推荐的数据，直浇道、横浇道与内浇道的比例为4：8：3。 （5）内浇口尽可能开在铸型的底部。 （6）如果在浇注系统中安放过滤网会有助于排除夹渣。 （7）适当提高浇注温度以提高铁液的充型能力并避免出现碳化物。对于用稀土处理的铁液，其浇注温度可参阅我国有关手册。对于用镁处理的铁液，根据美国铸造学会推荐的数据，当铸件壁厚为25mm时，浇注温度不低于1315℃；当铸件壁厚为6mm时,浇注温度不低于1425℃。 二、球墨铸铁的凝固特性与补缩工艺特点 球墨铸铁与灰铸铁相比在凝固特性上有很大的不同，主要表现在以下方面： （1）球墨铸铁的共晶凝固范围较宽。灰铸铁共晶凝固时，片状石墨的端部始终与铁液接触，因而共晶凝固过程进行较快。球墨铸铁由于石墨球在长大后期被奥氏体壳包围，其长大需要通过碳原子的扩散进行，因而凝固过程进行较慢，以至于要求在更大的过冷度下通过在
项目三--识读零件图---任务一-识读简单轴类零件图 编制者：审核者：使用者：编号：QCJXJC0301 项目三识读零件图 任务一识读简单轴类零件图 高（）班组姓名教师评价: 编制人：审核人： 【学习目标】 1、了解零件图的作用和包含的内容 2、学会分析视图并掌握尺寸标注 3、学会分析与总结的方法，并能学以致用； 4、激情投入，疯狂记忆，体验学习的快乐。 重点：视图分析 难点：对零件图视图表达的具体运用 【使用说明与学法指导】 1.根据上一节课的内容，熟记基础知识。自主高效预习，提升自己的理解能力. 2.先利用20分钟，精读教材P25-P29页，把重点内容勾画出来，然后结合预习案再读教材，完成预习案 题目 3.将预习中不能解决的问题标出来，并写到后面“我的疑惑”处. 【预习案】 一、教材助读 1.零件图 表达单个零件形状、大小和特征的图样，也是在制造和检验机器零件时所用的图样，又称零件工作图。在生产过程中，根据零件图样和图样的技术要求进行生产准备、加工制造及检验。因此，它是指导零件生产的重要技术文件。 2.砂轮越程槽 越程槽是磨削加工时用的.砂轮的柱面和端面之间有个圆角,这个角很难控制,并且不稳定,工艺上没法利用,在需要台阶轴的外径和台阶端面时,夹角处没法磨到所需的精度和粗糙度,于是就在外径和台阶相交处将外径和台阶的根部各车去一些,形成一个槽,就叫砂轮越程槽,简称越程槽。如,内园和台阶,V型槽,T 型槽等等。 3.定位尺寸 用来标记该零件处于大结构中的具体位置，如在长方体上挖一个圆柱孔时，该孔中心轴与长方体边界的距离就是定位尺寸。 4.倒角 倒角是机械工程上的术语.比如说在一块木板上钻眼,完成后孔壁和板面为90度直角.倒角就是在那个90度的棱上面再弄一个一般为45度的小平面,这样这个平面和内壁,或者和板面之间就都是45度了.这样做的好处是使在向孔里插东西的时候不至于被卡住,更方便些. 5.退刀槽 在车床加工中，如车削内孔、车削螺纹时，为便于退出刀具并将工序加工到毛坯底部，常在待加工面末端，预先制出退刀的空槽，称为退刀槽。 为在加工时便于退刀，且在装配时与相邻零件保证靠紧，在台肩处应加工出退刀槽。退刀槽和越程槽是在轴的根部和孔的底部做出的环形沟槽。沟槽的作用一是保证加工到位，二是保证装配时相邻零件的端面靠紧。一般用于车削加工中的（如车外圆，镗孔等）叫退刀槽
高镍奥氏体球墨铸铁综述 赵新武张居卿 （西峡县内燃机进排气管有限责任公司河南西峡474500）摘要：本文对高镍奥氏体球墨铸铁的化学成分、金相组织、力学性能、热处理、使用要求及其工艺控制要点进行了综述。打破了传统的“充满度”理论，利用较高的“碳当量”，获得了理想的效果。 关键词：充满度碳当量热处理 高镍奥氏体球墨铸铁因其具备优异的抗热冲击性、抗热蠕变性、耐蚀性、高温抗氧化性以及低的热膨胀性和低温冲击韧性，在国内外被广泛用于制造海水泵、阀、增压器壳体、排气管、气门座等耐热、耐蚀的零部件产品。奥氏体球墨铸铁具有原子紧密堆积的面心立方晶格结构，在常温下具有稳定的奥氏体组织，具有比普通球墨铸铁和硅钼球墨铸铁都高的热化学稳定性。应用前景十分广阔。 此处所说的高镍奥氏体球墨铸铁是指含镍量大于12%，在铸态下获得奥氏体基体，石墨呈球状的铸铁。是球墨铸铁的特殊品种。 在“铸造技术标准手册”（2004年5月版）中把高镍奥氏体球墨铸铁列为耐蚀铸铁。 高镍奥氏体球墨铸铁在750℃左右仍有良好的抗氧化能力和令人满意的力学性能，特别重要的是，由于其基体组织为奥氏体，在临界温度附近没有相变，因而不易因骤冷骤热而产生变形或裂纹。 某些牌号的高镍奥氏体球墨铸铁在很低的温度下仍具有良好的伸长率和抗拉强度。例如QTANi23Mn4在-196℃抗拉强度≥620MPa，伸长率≥27%。 高镍奥氏体球墨铸铁有各种不同的牌号，本文侧重于QTANi35Si5Cr2的某些特点综述一些共性的东西，读者可依据不同的牌号、铸件和不同的工况条件作为参考。 1 化学成分 奥氏体铸铁牌号符合GB/T 5612的规定,依据GB/T56648分为12个牌号，分别见表1、表2。 表1 奥氏体铸铁化学成分（一般工程用牌号） 表2 奥氏体铸铁化学成分（特殊用途牌号）
湘西民族职业技术学院备课用纸 课题：可锻铸铁与球墨铸铁讲授节数2节 授课班级11-5高模具1 11-5高数控1 11-5高数控2 11-5高数控3 11-5高数控4 授课日期星期日/ 月星期日/ 月星期日/ 月星期日/ 月星期日/ 月教学目的要求：掌握可锻铸铁化学成分；了解可锻铸铁的性能及用途；掌握可锻铸铁的牌号表示方法；了解球墨铸铁的性能；了解球墨铸铁常用热处理工艺种类；掌握球墨铸铁的牌号表示方法。学会正确识别可锻铸铁与球墨铸铁；能正确选用球墨铸铁常用热处理方法。 教学重点：1、可锻铸铁化学成分； 2、可锻铸铁的性能及用途； 3、球墨铸铁的性能。 教学难点：1、可锻铸铁的牌号表示方法； 2、球墨铸铁常用热处理； 3、球墨铸铁的牌号。 作业布置：配套习题册一、5.6.7.8. 二、6.7.8.9.10. 三、4.5.6。 教具：三角板一只。 教学过程转下页课后小结：本次课重点在于学习可锻铸铁及球墨铸铁的组织、性能及牌号，难点在于可锻铸铁及球墨铸铁的热处理工艺。通过学习本节内容，再联系前面第六章学习过的钢的热处理工艺加于比较，看看铸铁的热处理于钢的热处理工艺有何异同。注意一点可锻铸铁是不可以锻造的哦，而球墨铸铁的性能是所有几种铸铁中力学性能最好的。
可锻铸铁，由一定化学成分的铁液浇注成白口坯件，再经退火而成的铸铁，有较高的强度、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。可锻铸铁白口铸铁通过石墨化退火处理得到的一种高强韧铸铁。有较高的强度、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。它与灰口铸铁相比，可锻铸铁有较好的强度和塑性，特别是低温冲击性能较好，耐磨性和减振性优于普通碳素钢。这种铸铁因具有-定的塑性和韧性，所以俗称玛钢、马铁，又叫展性铸铁或韧性铸铁。 8.2.1 可锻铸铁化学成分 首先浇注成白口铸铁件,然后经可锻化退火(可锻化退火使渗碳体分解为团絮状石墨)而获得可锻铸铁件。可锻铸铁的化学成分是： wC=2.2%～2.8%，wSi=1.0%～1.8%，wMn=0.3%～0.8%，wS≤0.2%，wP≤0.1%。可锻铸铁的组织有二种类型： （1）铁素体(F)+团絮状石墨(G)； （2）珠光体(P)+团絮状石墨(G)。 8.2.2 可锻铸铁的性能及用途 1. 可锻铸铁的性能 白口铸铁的切削加工性能极差，但是经过高温回火后，有较高的强度和可塑性，可以切削加工。由于可锻铸铁中的石墨呈团絮状，对基体的割裂作用较小,因此它的力学性能比灰铸铁高，塑性和韧性好，但可锻铸铁并不能进行锻压加工。可锻铸铁的基体组织不同，其性能也不一样，其中黑心可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，而珠光体可锻铸铁具有较高的强度，硬度和耐磨性。 2. 可锻铸铁的用途 黑心可锻铸铁的强度、硬度低，塑性、韧性好，用于载荷不大、承受较高冲击、振动的零件。 珠光体基体可锻铸铁因具有高的强度、硬度，用于载荷较高、耐磨损并有一定韧性要求的重要零件。 8.2.3 可锻铸铁的牌号表示方法 1. 牌号表示方法 可锻铸铁的牌号是由“KTH”（“可铁黑”三字汉语拼音字首）或“KTZ”
球墨铸铁知识汇总介绍 1947年英国H. Morrogh发现，在过共晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在 0.02wt%以上时，石墨呈球状。 1948年xx A. P. Ganganebin等人研究指出，在铸铁中添加镁，随后用硅铁孕育，当残余镁量大于 0.04wt%时，得到球状石墨。从此以后，球墨铸铁管开始了大规模工业生产。 球墨铸铁管http: 53.5万吨，1970年增长到500万吨，1980年为760万吨，1990年达到915万吨。 2000年达到1500万吨。球墨铸铁的生产发展速度在工业发达国家特别快。世界球墨铸铁产量的75%是由美国、日本、德国、意大利、英国、法国六国生产的。 我国球墨铸铁生产起步很早，1950年就研制成功并投入生产，至今我国球墨铸铁年产量达230万吨，位于美国、日本之后，居世界第三位。适合我国国情的稀土镁球化剂的研制成功，铸态球墨铸铁以及奥氏体-贝氏体球墨铸铁等各个领域的生产技术和研究工作均达到了很高的技术水平。 (1)铸态珠光体球墨铸铁曲轴和铸态铁素体球墨铸铁汽车底盘零件分别在我国第二汽车厂、南京汽车厂和第一汽车厂相继投产。这标志着我国铸态球墨铸铁生产达到了较高水平。与之相适应的包外脱硫、双联法熔炼、瞬时孕育、孕育块技术以及音频检测和热分析快速分析等技术的采用，则标志着我国大量流水生产汽车铸件的技术水平与国际先进水平的差距正在缩小。 (2)试验研究了大断面(壁厚大于120mm)球墨铸铁的冶金因素以及相应的生产工艺措施。采用适量的钇基重稀土复合球化剂、强制冷却、顺序凝固、延后
孕育，必要时添加微量锑、铋等可防止球墨铸铁件中心部位的石墨畸变和组织疏松等，现已成功地制作了38吨重的大型复杂结构件， 17.5吨重的柴油机体、截面为805mm的球墨铸铁轧辊等。 (3)奥氏体-贝氏体球墨铸铁的研究与应用。20世纪70年代初，几乎同时中国、美国、芬兰3个国家宣布研究成功了具有高强度、高韧性的奥氏体-贝氏体球墨铸铁(国际上统称ADI)，这种材质的抗拉强度达1000MPa，因此它广泛应用于齿轮以及各种结构件，与合金钢相比，奥-贝球墨铸铁具有显著的经济效益和社会效益。 (4)球墨铸铁管和水平连续铸造球墨铸铁型材。我国已相继建成几个球墨铸铁管厂，且近几年还将有几个球墨铸铁管厂建成。2000年，我国年产离心铸造球墨铸铁管达90万吨。此外，我国自行研制的水平连续铸造球墨铸铁型材生产线已通过国家鉴定，并已有多家企业投产。再加上我国引进的一条生产线，至2002年，我国年产球墨铸铁型材的能力达数万吨。 (5)系统地测定了稀土镁球墨铸铁的力学性能及其他性能，为设计人员提供了有关数据。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。 (6)稀土镁球墨铸铁。在高强度低合金球墨铸铁方面，除了对铜、钼研究较多外，还对镍、铌等进行了研究。在利用天然钒钛生铁制作钒钛合金球墨铸铁方面，国内一些单位进行了大量、系统的工作。中锰球墨铸铁虽然在性能上不够稳定，但多年来的系统研究与生产应用，取得了显著的经济效益。 在耐热球墨铸铁方面，除了中硅球墨铸铁以外，系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。我国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍，是普通耐热铸铁的2倍，并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。
球墨铸铁 本词条介绍的是球墨铸铁（通过球化和孕育处理得到球状石墨），更多含义，请参阅“球墨铸铁（多义词）”。 球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。 目录 1简介 1.1 成分表 1.2 性能 2历史 2.1 国内 2.2 国外 3发展前途 4特性范围 5应用 5.1 汽车方面 5.2 冶金因素 5.3 奥氏体-贝氏体 1简介 铸铁是含碳量大于2.14%的铁碳合金，由工业生铁、废钢等钢铁及
球墨铸铁 其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到，除Fe外，还含C、Si、Mn、S、P等五 大元素及其它合金元素。 铸铁中的碳以石墨形态析出，若析出的石墨呈条片状时的铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁、呈 蠕虫状时的铸铁叫蠕墨铸铁、呈团絮状时的铸铁叫白口铸铁或码铁、而呈球状时的铸铁就叫 球墨铸铁。 球状石墨对金属基体的割裂作用比其它形状石墨小，能使铸铁的强度达到基体组织强度 的70～90%，抗拉强度可达120kgf/mm2，并且具有良好的韧性。 球墨铸铁除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0%，含硅量1.8～3.2%，含锰、磷、 硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。 成分表 市面上球墨铸铁光谱标准样品成分如下： 名称编号C Si Mn P S Cr GSB03-1813-20051 2.62 3.430.1820.5470.0043 2.93 2 2.06 2.680.3780.0560.019 2.01 3 2.92 2.150.8380.0750.010 1.52 4 3.22 1.13 1.250.2000.010 1.09 5 3.490.612 1.570.3710.0110.346 6 4.080.340 1.860.0320.0670.04编号Ni Mo V Mg Cu Alt
球墨铸铁 球墨铸铁是指铁液经球化处理后，使石墨大部或全部呈球状形态的铸铁。 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70％～80％灰铸铁—般只能利用基体强度的30％。球墨铸铁还可以通过合金化和热处理，进一步提高强韧性、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，球墨铸铁已在汽车、铸管、机床、矿山和核工业等领域获得广泛的应用。据统计，2000年世界的球墨铸铁产量已超过1500万吨o 球墨铸铁的牌号是按力学性能指标划分的，国标GB/T 1348－1988《球墨铸铁件》中单铸试块球墨铸铁牌号，见表1。 表1xx试块球墨铸铁牌号 牌号 QT400－18 QT400－15 QT450－10 QT500－7 QT600－3 QT700－2 QT800－2抗拉强度Rm
MPa 400 400 450 500 600 700 800断后伸长率A％18 15 107322布氏硬度 HBW 130～180 130～180 160～210 170～230 190～270 225～305 245～335主要金相组织 铁素体铁素体+珠光体+铁素体珠光体或回火组织贝氏体或回火组织QT900－～360
1947年英国H. Morrogh发现，在过共晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在0.02wt%以上时，石墨呈球状。1948年美国A. P. Ganganebin等人研究指出，在铸铁中添加镁，随后用硅铁孕育，当残余镁量大于0.04wt%时，得到球状石墨。从此以后，球墨铸铁开始了大规模工业生产。 球墨铸铁作为新型工程材料的发展速度是令人惊异的。1949年世界球墨铸铁产量只有5万吨，1960年为53.5万吨，1970年增长到500万吨，1980年为760万吨，1990年达到915万吨。2000年达到1500万吨。球墨铸铁的生产发展速度在工业发达国家特别快。世界球墨铸铁产量的75%是由美国、日本、德国、意大利、英国、法国六国生产的。 我国球墨铸铁生产起步很早，1950年就研制成功并投入生产，至今我国球墨铸铁年产量达230万吨，位于美国、日本之后，居世界第三位。适合我国国情的稀土镁球化剂的研制成功，铸态球墨铸铁以及奥氏体-贝氏体球墨铸铁等各个领域的生产技术和研究工作均达到了很高的技术水平。 （1）铸态珠光体球墨铸铁曲轴和铸态铁素体球墨铸铁汽车底盘零件分别在我国第二汽车厂、南京汽车厂和第一汽车厂相继投产。这标志着我国铸态球墨铸铁生产达到了较高水平。与之相适应的包外脱硫、
双联法熔炼、瞬时孕育、孕育块技术以及音频检测和热分析快速分析等技术的采用，则标志着我国大量流水生产汽车铸件的技术水平与国际先进水平的差距正在缩小。 （2）试验研究了大断面（壁厚大于120mm）球墨铸铁的冶金因素以及相应的生产工艺措施。采用适量的钇基重稀土复合球化剂、强制冷却、顺序凝固、延后孕育，必要时添加微量锑、铋等可防止球墨铸铁件中心部位的石墨畸变和组织疏松等，现已成功地制作了38吨重的大型复杂结构件，17.5吨重的柴油机体、截面为805mm的球墨铸铁轧辊等。 （3）奥氏体-贝氏体球墨铸铁的研究与应用。20世纪70年代初，几乎同时中国、美国、芬兰3个国家宣布研究成功了具有高强度、高韧性的奥氏体-贝氏体球墨铸铁（国际上统称ADI），这种材质的抗拉强度达1000MPa，因此它广泛应用于齿轮以及各种结构件，与合金钢相比，奥-贝球墨铸铁具有显著的经济效益和社会效益。 （4）球墨铸铁管和水平连续铸造球墨铸铁型材。我国已相继建成几个球墨铸铁管厂，且近几年还将有几个球墨铸铁管厂建成。2000年，我国年产离心铸造球墨铸铁管达90万吨。此外，我国自行研制的水平连续铸造球墨铸铁型材生产线已通过国家鉴定，并已有多家企业投产。再加上我国引进的一条生产线，至2002年，我国年产球墨铸铁
ICS 备案号：QB420321/0694-2006 Q/SYKQ 球墨铸铁铸件 十堰凯琦铸造有限公司 发布
Q/SYKQ01 —2006 前言 本标准根据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》和GB/T1.2-2002《标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》的规定起草。 本标准由十堰凯琦铸造有限公司提出。 本标准由十堰凯琦铸造有限公司技术部负责起草。 本标准代替Q/SYKQ 01-2002，与Q/SYKQ 01-2002相比有如下变化： 查新了规范性引用文件，将引用的GB/T228-1987、GB/T231-1984分别改为GB/T228-2002、GB/T231-2002； 将原标准表1中QT500-7的Mn量由≤0.40%改为0.3%-0.5%；将表2中牌号QT420-10球墨铸铁改为QT450-10，并将抗拉强度δb由≥420MPa改为≥450MPa，将硬度由≤197HB改为160-210HB。 本标准主要起草人：赵久明陈立宏 本标准由十堰凯琦铸造有限公司负责解释
球墨铸铁铸件 1 范围 本标准规定球墨铸铁件的技术要求、试验方法、检验规则及标识、储存和运输。 本标准适用于本公司湿型砂铸造的球墨铸铁铸件。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T228-2002 《金属材料室温拉伸试验方法》 GB/T229-1994 《金属夏比缺口冲击试验方法》 GB/T231.1-2002 《金属布氏硬度试验第一部分：试验方法》 GB/T1348-1988 《球墨铸铁铸件》 GB/T6414-1999 《铸件尺寸公差与机械加工余量》 GB/T9441-1988 《球墨铸铁金相检验》 GB/T11351-1989 《铸件重量公差》 3 技术要求 3.1 化学成分 化学成分应符合表1的规定 3.2 力学性能力学性能应符合表2的规定。 表2 力学性能（单铸试块）
球墨铸铁铸造工艺 1、金属炉料的要求 1.1各种入炉金属炉料必须明确成份，除回炉铁和废钢由炉前配料人员根据炉料状况确定外，螺纹钢不准加入球铁中。其余炉料必须具备化学成份化验单方可使用，同时应保证炉料、合金干燥。1.2防止有密闭容器混入炉料中。 1.3所有炉料应按配料单过称。 2.1球墨铸铁化学成分 2.2球墨铸铁单铸试样力学性能（GB/T1348-1988） 3.熔炼过程化学成分和机械性能控制范围： 3.1熔炼过程化学成分控制范围
3.1.2球墨铸铁熔炼过程化学成分控制范围 3.2机械性能控制范围符合2.2、2.4标准 4.1配料：加料按（2200kg）根据材质和回炉料情况选择下表其中一种配比。（注意：如果是其他增碳剂，则增碳剂加入量增加10%） 4.2加料顺序： 200kg新生铁或回炉料-1/3增碳剂-废钢-1/3增碳剂-废钢-1/3增碳剂-新生铁-回炉料。 增碳剂不准一次加入.防止棚料. 6冶炼要求 6.1加料顺序：新生铁-废钢加满炉-增碳剂-废钢-回炉料。 6.2熔化完毕，温度升到1380℃左右清除铁水表面的渣，取原铁水化学成分。 6.3根据成分标准加合金或其他原料调整化学成分。成份不合格不准出铁水
6.4测温，根据铸件工艺要求要求确定出铁温度， 6.5出铁水前扒渣干净。 6.6小铸件要用0.5-1吨包分包出铁或球化 7球墨铸铁的孕育和球化处理 7.1孕育剂选用75SiFe,加入方法为随流加入。 7.2球化处理材料的技术要求参见下表(有特殊要求的球化剂按专项规定). 7.3球铁处理方法 7.3.1球化处理采取冲入法 7.3.2将球化处理材料按球化剂-孕育剂（1/3的硅铁粒）-0.1%增碳剂-聚渣剂-铁板的顺序层状加入铁水包底的一边，每加入一种材料需扒平,椿实。 7.3.3铁水冲入位置应是放置合金等材料的另一边，防止铁水直接冲击合金。先出2/3铁水球化。 7.3.4球化反应结束后，再出余下的铁水1/3。剩余2/3 Si75孕育剂硅铁粒随在出剩余铁水均匀加入。孕育后必须搅拌铁水。 7.3.5铁水反应平静后，搅拌，扒渣取样，检查是否球化，如球化不良，禁止浇注。 8球化质量的炉前检验 8.1三角试片检验方法：试片截面25mm（宽）X 50mm（高），冷至暗红色，取出淬水，若断口呈银灰色，中间明显缩松，三边凹缩，悬击有钢音，浸水有电石味，则球化良好。 8.2观察铁水表面：铁水表面平静，覆盖一层皱皮，温度下降，出现五颜六色浮皮，则球化良好；表面翻腾严重，氧化皮极少，且集中在中央，则未球化，处理好的铁水，应迅速扒渣浇注，防止球化衰退。 9浇注 9.1准备好泥球。及时堵住漏箱。 9.2铁水浇注温度：根据铸件工艺要求确定 9.3球铁浇注前放0.2%的大块硅铁在铁水表面,进行随流孕育. 9.4连续浇注，不得断流。始终保持浇口杯充满2/3左右。 9.5见冒口上铁水或气孔火焰无力时,慢浇,到冒口浇满或气孔溢出部分铁水后停止浇注.在冒口翻腾时继续浇入铁水，直到冒口平静为止，不允许再浇注完再向冒口内浇铁水. 9.6浇注时保证冒口浇满,盖上保温剂 9.7最后浇注试样。
零件图的识读 一．看零件图的目的 在零件设计制造、机器安装、机器的使用和维修及技术革新、技术交流等工作中，常常要看零件图。 看零件图的目的是为了弄清零件图所表达零件的结构形状、尺寸和技术要求，以便指导生产和解决有关的技术问题，这就要求工程技术人员必须具有熟练阅读零件图的能力。 本门课程的目标就是要根据一章零件图纸写出它的工艺规程来。 二．看零件图的方法和步骤 1.看零件图的方法 1)形体分析法 2)线面分析法 3)典型零件类比法 注意：实际读零件图时,三种方法常常综合运用,先用类比法，如果有些地方看不懂,再用形体分析法或线面分析法，看难懂的地方。 ２.看零件图的常用步骤 ?一看标题栏，了解零件概况。 ?二看视图，想象零件形状。 ?三看尺寸标注，分析尺寸基准。 ?四看技术要求，掌握关键质量。（关键质量是指要求高的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等技术要求的表面。） ?归纳总结 综合前面的分析，把图形、尺寸和技术要求等全面系统地联系起来思索，并参阅相关资料，得出零件的整体结构、尺寸大小、技术要求及零件的作用等完整的概念。 例：齿轮轴零件图
一看标题栏了解零件概况
从标题栏可知，该零件叫齿轮轴。齿轮轴是用来传递动力和运动的，其材料为45号钢，属于轴类零件。 二看视图，想象零件形状 分析表达方案和形体结构表达方案由主视图和移出断面图组成，轮齿部分作了局部剖。主视图（结合尺寸）已将齿轮轴的主要结构表达清楚了，由几段不同直径的回转体组成，最大圆柱上制有轮齿，最右端圆柱上有一键槽，零件两端及轮齿两端有倒角，C、D两端面处有砂轮越程槽。移出断面图用于表达键槽深度和进行有关标注。 三看尺寸标注，分析尺寸基准 分析尺寸齿轮轴中两Ф35k6轴段及Ф20r6轴段用来安装滚动轴承及联轴器，径向尺寸的基准为齿轮轴的轴线。端面C用于安装挡油环及轴向定位，所以端面C为长度方向的主要尺寸基准，注出了尺寸2、8、76等。端面D为长度方向的第一辅助尺寸基准，注出了尺寸2、28。齿轮轴的右端面为长度方向尺寸的另一辅助基准，注出了尺寸4、53等。键槽长度45，齿轮宽度60等为轴向的重要尺寸，已直接注出。 四看技术要求，掌握关键质量 分析技术要求两个Ф35及Ф20的轴颈处有配合要求，尺寸精度较高，均为6级公差，相应的表面粗糙度要求也较高，分别为Ra1.6和3.2 。对键槽提出了对称度要求。对热处理、倒角、未注尺寸公差等提出了4项文字说明要求。 归纳总结 通过上述看图分析，对齿轮轴的作用、结构形状、尺寸大小、主要加工方法及加工中的主要技术指标要求，就有了较清楚的认识。综合起来，即可得出齿轮轴的总体印象。 注意：在看零件图的过程中，上述步骤不能把它们机械地分开，往往是参差进行的。另外，对于较复杂的零件图，往往要参考有关技术资料，如装配图，相关零件的零件图及说明书等，才能完全看懂。对于有些表达不够理想的零件图，需要反复仔细地分析，才能看懂。 （巩固练习） 零件图识读练习