灰铸铁件技术要求
1 铸造方法
铸件在砂型或导热性与砂型相当的铸型中铸造。
2 铸造后的热处理
2.1 铁液浇注完成后，在砂箱中缓慢冷却，开箱时铸件温度不得高于300℃。2.2 铸件冷却到室温后，须进行去应力退火。退火温度550-600℃，均温后的保温时间不小于48小时，然后随炉缓冷，至低于200℃出炉空冷。
3 技术要求
3.1附铸试样
3.1.1化学成分、力学性能和金相组织通过测定附铸试样确定。
3.1.2 附铸试棒的数量：5件/块
在铸件上的位置：4个边角各1，中心位置1。
3.1.3附铸试样随同铸件一起热处理，在铸件热处理后再从铸件上切开。
3.2 化学成分
化学元素Mn S P Mg Cu
含量（wt%）≤0.30≤0.020≤0.025≤0.04 ≤0.1
牌号铸件主要
壁厚/mm
化学成分（质量分数，%）
c si Mn P S
HT250
<15 3.2~3.5 1.8~2.1 0.7~0.9
<0.15 ≤0.12 15~30 3.1~3.4 1.6~1.9 0.8~1.0
30~50 3.0~3.3 1.5~1.8 0.8~1.0
>50 2.9~3.2 1.4~1.7 0.9~1.1 3.3 力学性能
产品名称材料牌号铸件主要壁厚附铸试样
抗拉强度
延伸率硬度
基体
组织
HT—250 20-40210
0.3-0.8
200-275
P 40-80 190 185-255
80-150 170
3.4 金相组织按GB/T7216-2009执行
碳化物数量≤1%磷共晶数量≤1%石墨长度5级及以上
3.5 复验
3.5.1 复验条件
如果首次测试的结果不能满足材料的力学性能要求，允许进行重复试验。
3.5.2 试验的有效性
如果不是由于铸件本身的质量问题，而是由于下列原因造成实验结果不符合要求时，则试验结果无效：
a）试样在试验机上装卡不当或试验机操作不当。
b）试样表面有铸造缺陷或试样加工不当（如过渡圆角、表面粗糙度和尺寸不合要求等）。
c）拉伸试样在标距外断裂。
d）拉伸试样端口上存在明显的铸造缺陷。
在上述情况下，应在同一试块上重新取样或从同一批浇注的试块上重新取样再次试验。
3.5.3 铸件以去应力退火的状态交货。如果力学性能不合格，允许供货方将铸件
和代表该铸件的试块一起进行热处理，并再次提交验收。为复验而进行的热处理次数不得超过两次。
3.5.4 复验的结果作为最终结果。复验结果都达到要求，可判定该件铸件力学性能合格。若复验结果仍达不到要求，则判断该件铸件力学性能不合格。
4 无损检测
4.1顺序：目测、超声波探伤和加工表面的磁粉探伤。
4.2要进行试验的表面必须清洁无油、无油脂、无砂子或其他污物，表面粗糙度不大于Ra12.5，无影响试验或结果解释的异物存在。
4.3无损检测工作应由具备GB/T 9445规定的2级或以上资格的人员来完成。
5 外观质量要求
5.1采用目测方法逐件检验。
5.2铸件表面应清除干净，修整多余部分，去除浇冒口残余、芯骨、粘砂、毛刺等。
5.3 表面粗糙度按GB/T6060.1，采用GB/T15056比较样块法，不低于Ra25。5.4加工面允许存在加工余量范围内的表面缺陷。
5.5非加工面不允许有裂纹、冷隔、缩孔等缺陷，不得有影响使用的缩松、夹渣和夹砂等缺陷，最大允许显示出的不连续点状缺陷的尺寸同
6.3。
5.6 铸件非加工表面的缺陷可以打磨修正，打磨后应将缺陷清除。
在最小壁厚时的最大允许打磨深度和最大允许打磨面积
名义壁厚/t 允许打磨的最大面积/ mm2允许打磨的最大深度/h
≤30mm 1200 ＜5%t
30—50mm 2000 ＜5%t
50—80mm 3200 ＜5%t
如果上表给出的的要求均可满足时，应按半径（50-100）mm圆弧进行打磨。
6 超声波无损探伤缺陷要求
6.1 用于检测铸件内部缩松和夹渣，按JB/T 4009，GB/T7233，GB/T11344和JB/T9219规定的要求进行。
6.2 质量等级要求
铸件上的质量等级划分为两个区域，在图纸上注明：A区高要求区域；B区中等要求区域。
部位质量要求划分质量等级
地脚、外壳、加强筋、轮缘等A区2级
其余B区3级
6.3 允许的最大缺陷
允许的体积反射类最大缺陷尺寸不超过下表所示：
特征单位
质量等级
1 2 3
受检验区公称壁厚mm ＜5050-200 ＜5050-200
缺陷最大厚度占壁
厚百分数
% 20 25
边缘区最大缺陷mm2 C 600 1000 1000 2000
中心区最大缺陷mm2 C 10000 15000 15000 20000
缺陷的总面积占受
检表面百分数
% c 10 15 15 20 允许的夹渣类最大缺陷尺寸不超过下表所示：
特征质量等级
1 2 3
壁厚百分比% —10 15
6.4 超声探伤检验报告
a)引用的标准
b)被检验的铸件的特征数据（零件号、炉料号或批号等）
c)检验的范围
d)所使用的检验设备的类型
e)使用的探头
f)检验区域上使用的检验技术
g)用于灵敏度的设定所必须的所有数据
h)超声探伤适宜性的详细说明
i)所记录的缺陷的所有特点信息（例如后壁回波衰减、厚壁截面方向上缺陷的位置和尺寸、长度、面积和平底孔的直径）以及缺陷位置的描述（示意图或照片）
j)实验人员姓名和资格、检验日期以及批准人员的姓名和资格、批准日期等。
7 磁粉探伤缺陷要求
7.1 检测部位
按检测图或铸件浇注时易产生夹渣的铸件最上表面和泥心形成的内腔下表面。
7.2 检测方法
按GB/T9444规定的方法进行。
7.3 质量等级要求
同6.2。
7.4 允许最大缺陷
质量等级 1 2 3
显示观察手段目视目视目视
放大倍数 1 1 1 应考虑的最小显示长度/mm 1.5 2 3
非线状簇状显示
（SM）
总面积/ mm210 35 70 单个显示长度/mm 2 4 6
线状显示（LM）或点线状显示（AM）
显示类型单个累加单个累加单个累加壁厚≤16mm 2 4 4 6 6 10 壁厚16—50mm 3 6 6 12 9 18
7.5 磁粉探伤检验报告
a)引用的标准
b)被检验的铸件的特征数据（零件号、炉料号或批号等）
c)检验的范围
d)所使用的检验设备的类型
e)检验区域上使用的检验技术
f)用于灵敏度的设定所必须的所有数据
g)磁粉探伤适宜性的详细说明
h)所记录的缺陷的所有特点信息（例如缺陷的形状、长度等）以及缺陷位置的描述（示意图或照片）
g)实验人员姓名和资格、检验日期以及批准人员的姓名和资格、批准日期等。
（以上探伤检测一直没有厂家要求做，我公司也不具备相关的检测手段，所以请贵公司在考虑一下。）
8 尺寸公差
按GB/T6414中CT11-12执行，壁厚公差可放宽正1级。检测按GB/T1348中的要求进行。
9 重量公差
按GB/T 11351中MT9-10级执行，称量法。（重量公差等级应该按MT11-13级
执行）
10平台平面度的检测
按GB/T22095-2008标准。
10.1检测较大的经磨消加工的平板时，可以沿着平行于该平板各边的一些直线和对角线与一基准平尺比较，测量出各个直线度误差来检测其平面度误差；然后把平板的中心点（即两条对角线的交点）的结果和其它被检线许多交点处的结果联系起来，综合为平面度误差。
11 铸件焊补
铸件不允许用焊补的方法修复。
12 铸件标注
每件铸件应铸有：材料牌号、铸造厂标识、系列号（可追溯号）、铸件图号和版本号。所有标记应按图纸规定要求放置，且应在加工和表面处理后仍保持。
13 防锈
14 包装、贮存和运输
15 出厂证明质量书
必须记录以下内容：
材料类型
附铸试棒的类型
力学性能，包括抗拉强度、屈服强度（0.2%）、延伸率、低温冲击功（有要求的话）等。
金相组织，包括石墨评级、铁素体或珠光体量等。
无损检测报告（无）防锈处理报告（无）
灰铸铁的热处理 退火 1.去应力退火为了消除铸件的残余应力，稳定其几何尺寸，减少或消除切削加工后产生的畸变，需要对铸件进行去应力退火。 去应力退火温度的确定，必须考虑铸铁的化学成分。普通灰铸铁当温度起过550℃时，即可能发生部分渗碳体的石墨化和粒化，使强度和硬度降低。当含有合金元素时，渗碳体开始分解的温度可提高到650℃左右。 通常，普通灰铸铁去应力退火温度以550℃为宜，低合金灰铸铁为600℃，高合金灰铸铁是可提高到650℃，加热速度一般选用60～120℃/h.保温时间决定于加热温度、铸件的大小和结构复杂程度以及对消除应力程度的要求。铸件去应力退火的冷却速度必须缓慢，以免产生二次残余内应力，冷却速度一般控制在20～40℃/h，冷却到200～150℃以下，可出炉空冷。 一些灰铸铁件的去应力退火规范示于表1. 2.石墨化退火灰铸铁件进行石墨化退火是为了降低硬度，改善加工性能，提高铸铁的塑性和韧性。 若铸件中不存在共晶渗碳体或其数量不多时，可进行低温石墨化退火；当铸件中共晶渗碳体数量较多时，须进行高温石墨化退火。 （1）低温石墨化退火，铸铁低温退火时会出现共析渗碳体石墨化与粒化，从而使铸件硬度降低，塑性增加。 灰铸铁低温石墨化退火工艺是将铸件加热到稍低于Ac1下限温度，保温一段时间使共析渗碳体分解，然后随炉冷却。
（2）高温石墨化退火，高温石墨化退火工艺是将铸件加热至高于Ac1上限以上的温度，使铸铁中的自由渗碳体分解为奥氏体和石墨，保温一段时间后根据所要求的基体组织按不同的方式进行冷却。 正火 灰铸铁正火的目的是提高铸件的强度、硬度和耐磨性，或作为表面淬火的预备热处理，改善基体组织。一般的正火是将铸件加热到Ac上限+30～50℃，使原始组织转变为奥氏体，保温一段时间后出炉空冷。形状复杂的或较重要的铸件正火处理后需再进行消除内应力的退火。如铸铁原始组织中存在过量的自由渗碳体，则必须先加热到Ac1上限+50～100℃的温度，先进行高温石墨化以消除自由渗碳体在正火温度范围内，温度愈高，硬度也愈高。因此，要求正火后的铸铁具有较高硬度和耐磨性时，可选择加热温度的上限。 正火后冷却速度影响铁素体的析出量，从而对硬度产生影响。冷速愈大，析出的铁素体数量愈少，硬度愈高。因此可采用控制冷却速度的方法）（空冷、风冷、雾冷），达到调整铸铁硬度的目的。 淬火与回火 1.淬火铸铁淬火工艺是将铸件加热到Ac1上限+30～50℃的温度，一般取850～900℃，使组织转变成奥氏体，并在此温度下保温，以增加碳在奥氏体中的溶解度，然后进行淬火，通常采用油淬。 对于形状复杂或大型铸件应缓慢加热，必要时可在500～650℃预热，以避免不均匀加热而造成开裂。 随奥氏体化温度升高，淬火后的硬度越高，但过高的奥氏体化温度，不但增加铸铁变形和开裂的危险，并产生较多的残留奥氏体，使硬度下降。 灰铸铁的淬透性与石墨大小、形状、分布、化学成分以及奥氏体晶粒度有关。
第18卷第1期Vo 1.18No .1材料科学与工程Materials Science S Engineering 总第69期=========================================================Mar.2O O O 收稿日期:1999-O4-1O 文章编号:1004-793X (2000)01-0136-05 高强度灰铸铁的研究进展 沈永华.潘东杰.黄列群 (浙江省机电设计研究院.浙江杭州310002) I 摘要]介绍了高强度灰铸铁的研究发展状况及其意义.分析了高强度薄壁灰铸铁所需的 成分组织及提高灰铸铁强度的一些措施0 I 关键词]灰铸铁;高强度;薄壁件 中图分类号:TG 143文献标识码:A Progress of Research on High Strength Gray lron SEN Yong -hua .PAN Dong -j ie .HUANG Lie -gun I Abstract ]Study development and significance of high strength gray iron are introduced .Component .structure and production technigue of high strength thin Wall gray iron castings are analyzed and several methods about improving strength suggested . I K ey w or d s ]gray iron ;high strength ;thin Wall 铸造行业是机电行业~汽车工业的基础0当今产 品的发展方向为多功能~高效和节能.对产品结构的 要求为轻型化~薄壁化~小型化和艺术化.相应对铸 件要求轻量化~高强化~精密化(近净形化)~一致化 和易切削0机电产品的性能质量直接受到铸件质量 的影响0铸件壁厚每减少O.5mm 和1.5mm .铸件重 量就减少4%和11%0铸件重量大幅度下降.可以节 约资源.改善环境.由此可见.发展高强度铸铁.生产 薄壁铸件具有巨大的技术~经济价值01概述灰铸铁所谓 高强薄壁.一般指壁厚3.O ~3.5mm .抗拉强度大于25O M P a 0高强度灰铸铁在工业发达国家已发展较快0目前.国外一般中小型发动机的缸体缸盖壁厚已降至3.5~4.5mm .就单位马力重量来看.各种拖拉机为3O ~5O K g /KW (国内为53 ~78K g /KW ).各种内燃机.国外为3~3.6K g /KW (国内为7~2O K g /KW )0所有这些改善.一方面促进了主机产品的档次提高.另一方面铸件单项成本也有所降低.对于铸造厂来说.铸件档次提高.增强了产品市场竞争力.而且获得更多的经济效益0应用高强度灰铸铁生产的薄壁铸件与相同的铝铸件相比具有更低的成本.可以代替大量的铝铸件0因此进一步研究开发高强度薄壁灰铸铁在工业发达国家仍是一个重大课题.如日本以开发面向二十一 世纪的高强度薄壁灰铸铁为中心内容的一个研究课 题就得到了政府3千万日元的经费支持0美国A F S 于1997年专门成立了一个薄壁铸铁集团(T W G )来 完善和发展高强度铸铁及其薄壁件技术0 我国是生产铸件的大国.年产铸件1OOO 多万吨. 生产厂(点)有2万多个.大多数仅能生产中低档次的 铸件.难以相当规模进入国际市场0目前.国内生产 的灰铸铁大多是强度低.而且铸件残余应力大~变形 631
应城市城市供水汉江饮用水工程离心球墨铸铁管 主要设计技术要求 一、离心球墨铸铁管 1、执行的主要技术标准（不局限于此） 《室外给水设计规范》（GB50013-2006）； 《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》（GB/T17219-2001）； 《输水和输气用球墨铸铁管、配件、附件及其接头》 （ISO2531-2009）； 《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件、附件》（GB/T13295-2008） 《球墨铸铁件》（GB／T1348-2009）； 《金属材料环境温度下拉伸试验》（ISO6892）； 《金属材料室温拉伸试验方法》（GB/T228-2002）； 《金属材料布氏硬度测试》（ISO6506）； 《金属布氏硬度试验方法》（GB/T231-2002）； 《压力和非压力球墨铸铁管离心水泥砂浆内衬的一般要求》（ISO4197）； 《球墨铸铁管、水泥砂浆离心衬里、新拌用砂浆的成分控制》（ISO6600-80）； 《球墨铸铁管外涂层标准》（ISO8179）； 《球墨铸铁管和管件水泥砂浆内衬》（GB/T17457-2009）；
《橡胶密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈材料规范》 （GB/T21873-2008）； 《球墨铸铁管沥青涂层》（GB/T17459-1998）； 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008） 与离心球墨铸铁管（DIP）有关的其他规程、规范和标准等。 2、设计主要技术指标（不局限于此） 输水管线采用DN1200mm口径球墨铸铁管，壁厚级别采用K9级， 其主要技术指标要求如下： （1）球墨铸铁管材料要求，公称壁厚为；允许工作压力不低于（≥），环刚度不低于（≥）20kN/m 2。执行标准《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》（GB/T 13295-2013）。机械性能：抗拉强度≥420MPa；延伸率A≥7%，当A≥10%时；允许屈服强度≥270MPa或屈服强度≥300MPa；布氏硬度≤230HB； （2）表面质量：铸件表面平整、光洁、毛刺、锐边打磨，没有裂纹、沙眼、冷隔、缩孔等缺陷；局部减薄的缺陷，其深度不超过公称壁厚允许偏差（），管体部分不允许焊补，胶补； （3）允许偏差：承口深度允许偏差为±3mm；插口外径公差≤1mm；内径允许偏差为-12mm；平直度最大偏差≤；插
机械加工通用技术要求 规范 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
机械加工通用技术规范 1.目的 对机加工产品质量控制，以确保满足公司的标准和客户的要求。 本标准规定了各种机械加工应共同遵守的基本规则。 2.范围 适用所有机加工产品，和对供应商机加工产品的要求及产品的检验。 3.定义 A级表面：产品非常重要的装饰表面，即产品使用时始终可以看到的表面。 B级表面：产品的内表面或产品不翻动时客户偶尔能看到的表面。 C级表面：仅在产品翻动时才可见的表面，或产品的内部零件。 4.规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T3-1997普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角 GB/T145-2001中心孔 GB/T197-2003普通螺纹公差 GB/T1031-2009产品几何技术规范（GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值GB/T1182-2008产品几何技术规范（GPS)几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注GB/T1184-1996形状和位置公差未注公差值 GB/T1568-2008键技术条件 GB/T1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB/T4249-2009产品几何技术规范（GPS)公差原则 GB/梯形螺纹第4部分：公差 Q/不合格品控制程序 Q/机柜半成品钣金件下料技术要求 5.术语和定义 GB/T1182-2008给出的术语和定义及下列术语和定义适用于本文件。 切削加工 用切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把坯料或上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。包括车削、铣削、刨削、磨削、拉削、钻孔、扩孔、铰孔、研磨、珩磨、抛光、超精加工及由它们组成的自动技术、数控技术、成组技术、组合机床、流水线、自动线。 特种加工 特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。公司现有的特殊加工方法有线切割加工、激光加工、水切割加工。 公差带 有一个或几个理想的几何线或面所限定的、由线性公差值表示其大小的区域。 6.技术要求 加工原则 1）“基准先行”原则
1.0影响材料性能的因素 2.01.1碳当量对材料性能的影响字串9 决定灰铸铁性能的主要因素为石墨形态和金属基体的性能。当碳当量（）较高时，石墨的数量增加，在孕育条件不好或有微量有害元素时，石墨形状恶化。这样的石墨使金属基体能够承受负荷的有效面积减少，而且在承受负荷时产生应力集中现象，使金属基体的强度不能正常发挥，从而降低铸铁的强度。在材料中珠光体具有好的强度、硬度，而铁素体则质底较软而且强度较低。当随着 C、Si的量提高，会使珠光体量减少，铁素体量增加。因此，碳当量的提高将在石墨形状和基体组织两方面影响铸铁铸件的抗拉强度和铸件实体的硬度。在熔炼过程控制中，碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。 1.2合金元素对材料性能的影响 在灰铸铁中的合金元素主要是指Mn、Cr、Cu、Sn、Mo等促进珠光体生成元素，这些元素含量会直接影响珠光体的含量，同时由于合金元素的加入，在一定程度上细化了石墨，使基体中铁素体的量减少甚至消失，珠光体则在一定的程度上得到细化，而且其中的铁素体由于有一定量的合金元素而得到固溶强化，使铸铁总有较高的强度性能。在熔炼过程控制中，对合金的控制同样是重要的手段。 1.3炉料配比对材料的影响字串4 过去我们一直坚持只要化学成分符合规范要求就应该能够获得符合标准机械性能材料的观点，而实际上这种观点所看到的只是常规化学成分，而忽略了一些合金元素和有害元素在其中所起的作用。如生铁是Ti的主要来源，因此生铁使用量的多少会直接影响材料中Ti的含量，对材料机械性能产生很大的影响。同样废钢是许多合金元素的来源，因此废钢用量对铸铁的机械性能的影响是非常直接的。在电炉投入使用的初期，我们一直沿用了冲天炉的炉料配比（生铁：25~35%，废钢：30~35%）结果材料的机械性能（抗拉强度）很低，当我们意识到废钢的使用量会对铸铁的性能有影响时及时调整了废钢的用量之后，问题很快得到了解决，因此废钢在熔化控制过程中是一项非常重要的控制
化学成分的合理选配 1.碳、硅、碳当量 灰铸铁的主要成分是铁、碳、硅。碳和硅对灰铸铁的显微组织及最终的性能起着决定性的影响，下图是由C和Si的不同含量对直径30试棒的组织的影响，我们所要的高强度高碳当量铸铁，其C和Si含量应在Ⅱ区，即珠光体+石墨的灰口铸铁区，生产上多是通过调整和控制碳硅含量来获得所需的铸件牌号和性能。 硅是铸铁件中产生石墨的基础，含硅量越高，亚共晶铸铁越接近共晶点，在按稳定系统结晶条件下，灰铁的石墨量越多，机械性能就越低。反之，在碳含量减低，远离共晶点时，结晶间距加大，而初生奥氏体越多，使基体骨架更为坚强，在不产生枝晶间石墨条件下，铸铁性能就提高。 硅是强烈的石墨化元素，它的作用要比碳大，硅能使Fe-C合金的共晶点和共析点向上，向左移动，使铸铁件能在比较高的温度下进行共晶和共析转变，从而促进了石墨化。 生产中采用碳当量（CE）来综合考虑碳和硅对铸铁组织和性能的影响，碳当量实际上表示铸铁的实际成分离共晶体的远近，当CE=43%时，表示这种含硅铸铁成分是共晶成分，提高碳当量能使石墨变粗数量增加，抗拉强度，硬度下降，反之。降低碳当量能减少石墨数量，细化石墨，增加初生奥氏体，从而提高灰铸铁的力学性能。 碳当量：Ce=C+1/3（Si+P） 而在欧洲常用共晶度Sc来表示铸铁的实际成分与共晶点的远近，Sc=1，为共晶铸铁，Sc<1与亚共晶铸铁，Sc>1与过共晶铸铁，Sc=C÷（426-0.312Si-0.27P）或简化为Sc=C÷[4.3-1/3（Si+P）] 经过大量的实验数据统计，获得铸铁的抗拉强度与CE或Sc的关系为： 抗拉强度=10.000（K-2CE）xf1Xf2 (1) 其中，K=11.80（直径22试棒）k=11.50（直径30试棒） k=11.00（直径50试棒）CE=碳当量，f1，f2……合金元素因子 其计算结果为英寸磅（psi）1psi=0.006894Mpa 或抗拉强度=981-785XSc 简化为：抗拉强度=1000-800Sc (2) 也可由图查得CE与抗拉强度的关系
高强度灰铸铁生产中不可忽视的技术问题 1、摘要：灰铸铁是“面大量广”的常用金属结构材料。本文主要论述了合金元素硫、锰含量及其比例，微量元素钛和氮的控制，以及孕育剂加入量对灰铸铁组织和性能的影响。 据统计，2007年我国铸件产量达到了3000万多吨，其中，灰铸铁占60-70%。由于灰铸铁具有独特的性能特点，它在机械、机床、冶金、汽车等行业的应用中占有非常重要的位置。改革开放30年来，我国的灰铸铁生产技术水平获得了很大提高。但与国外先进国家相比，还存在着较大差距。在高强度灰铸铁生产过程中，我国大多数工厂比较注重五大元素、合金元素、熔炼温度、铸造工艺等因素的控制，这些因素的控制对提高灰铸铁的内在质量和外在质量是至关重要的。但是，还有一些其他因素没有引起人们足够的重视，这些同样对灰铸铁的质量有着重要影响，譬如，元素硫与锰的含量与比例，微量元素钛、氮的控制以及孕育剂加入量等细节的掌握。本文就这些因素对灰铸铁组织和性能的影响进行讨论，抛砖引玉，以期引起人们的注意。 1硫、锰的控制 （1）硫 过去，由于我国的灰铸铁和球墨铸铁大部分利用冲天炉熔炼，铁液的增硫比较严重，导致原铁液的含硫量较高，使得铸铁的铸造性能、力学性能降低，球化效果不好，所以，在人们的记忆中硫是一个有害元素。随着电炉熔炼工艺的发展，可以容易获得含硫量低的铁液，这对处理球墨铸铁非常有利。但是，有些工厂在灰铸铁生产中发现，电炉灰铸铁的材质性能还不如冲天炉好。因此，硫不能被简单的被认为是一个有害元素。 在灰铸铁生产中发现，硫量控制在一定范围内，随着硫量的增加，片状石墨长度变短，石墨形态变得弯曲，而且石墨的头部变得钝化，并细化共晶团，提高强度。 为什么硫在一定范围内，促进石墨化，改善石墨形态？硫在铁水中的溶解度很低，对Fe-C 系平衡相图的影响不是很大。但硫降低碳在铁水中的溶解度，理应是一个促进石墨化的元素，实际上它对石墨化的影响比较复杂。硫对铸铁的凝固呈现双重作用【1】，一方面，硫与Mn、Sr、Ba等元素形成硫化物，为共晶石墨的成核提供基底，增加共晶团数量；另一方面，硫作为表面活性元素，富集在结晶前沿，会抑制共晶团的生长，增加结晶过冷度，白口倾向增大。硫可溶于液态铸铁中，但不溶于凝固的奥氏体和共晶团中，所以适当的硫（0.04－0.10％S）富集于共晶团的边界而干涉原子的扩散，从而限制共晶团的生长，使石墨分枝减少，导致生成厚而短的片状石墨。当硫含量较低（<0.03％）时，结晶前沿硫阻挡层的限制较弱，同时，缺乏硫化物石墨晶核，降低孕育效果，则易于生成大个共晶团的D型石墨和菊花状石墨。当铁液中的含硫量增加到0.04－0.10％时，铸铁的孕育效果增强，同时铁水的表面张力б降低，铁水与石墨的湿润角θ减小，使得更多的硫化物基底成为石墨核心，共晶团数增加，A型石墨取代了D型石墨。当铸铁的硫量超过0.11%，石墨由片状又逐渐返回到丛状D型石墨【2】。这是由于当含硫量较高时，硫对铸铁结晶生长的抑制作用加强，使结晶的过冷度加大，造成有利于过冷石墨生长条件，甚至产生白口组织。 经过大量生产和试验发现，将含硫量控制在0.06-0.10%范围内，可以增强孕育效果，改善石墨形态，对提高灰铸铁强度是有利的，同时，又能改善铸铁的机加工性能【3】。对于电炉熔炼灰铸铁，经常遇到含硫量低的情况，必须采取增硫措施，才能获得优质灰铸铁件。 （2）锰 在普通灰铸铁中，锰一直作为合金元素控制基体的珠光体含量，通常认为加锰可以提高灰铸铁的强度和硬度。实际上，锰对灰铸铁的强度性能的影响具有双重作用【4】：一方面，锰能促进珠光体的形成，细化珠光体，有助于提高强度；另一方面，含锰量太高，影响铁液结晶时的形核，使共晶团数量减少，石墨粗大，甚至可能出现过冷石墨，从而使铸铁的强度降低。近年来，通过生产实践证明，灰铸铁强度并不是随锰量提高而增加，如在汽缸盖生产中，锰量增加，灰铸
机械设备通用技术要求标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
机械设计通用的技术要求 1.零件去除氧化皮。 2.零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。 3.去除毛刺飞边。 4.经调质处理，HRC50～55。 5.零件进行高频淬火，350～370℃回火，HRC40～45。 6.渗碳深度0.3mm。 7.进行高温时效处理。 8.未注形状公差应符合GB1184-80的要求。 9.未注长度尺寸允许偏差±0.5mm。 10.铸件公差带对称于毛坯铸件基本尺寸配置。 11.未注圆角半径R5。 12.未注倒角均为2×45°。 13.锐角倒钝。 14.各密封件装配前必须浸透油。 15.装配滚动轴承允许采用机油加热进行热装，油的温度不得超过100℃。
16.齿轮装配后，齿面的接触斑点和侧隙应符合GB10095和GB11365的规定。 17.装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入系统中。 18.进入装配的零件及部件（包括外购件、外协件），均必须具有检验部门的合格证方能进行装配。 19.零件在装配前必须清理和清洗干净，不得有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、切屑、油污、着色剂和灰尘等。 20.装配前应对零、部件的主要配合尺寸，特别是过盈配合尺寸及相关精度进行复查。 21.装配过程中零件不允许磕、碰、划伤和锈蚀。 22.螺钉、螺栓和螺母紧固时，严禁打击或使用不合适的旋具和扳手。紧固后螺钉槽、螺母和螺钉、螺栓头部不得损坏。 23.规定拧紧力矩要求的紧固件，必须采用力矩扳手，并按规定的拧紧力矩紧固。 24.同一零件用多件螺钉（螺栓）紧固时，各螺钉（螺栓）需交叉、对称、逐步、均匀拧紧。 25.圆锥销装配时应与孔应进行涂色检查，其接触率不应小于配合长度的60%，并应均匀分布。 26.平键与轴上键槽两侧面应均匀接触，其配合面不得有间隙。 27.花键装配同时接触的齿面数不少于2/3，接触率在键齿的长度和高度方向不得低于50%。
1.0 影响材料性能的因素 2.01.1 碳当量对材料性能的影响字串9 决定灰铸铁性能的主要因素为石墨形态和金属基体的性能。当碳当量（）较高时，石墨的数量增加，在孕育条件不好或有微量有害元素时，石墨形状恶化。这样的石墨使金属基体能够承受负荷的有效面积减少，而且在承受负荷时产生应力集中现象，使金属基体的强度不能正常发挥，从而降低铸铁的强度。在材料中珠光体具有好的强度、硬度，而铁素体则质底较软而且强度较低。当随着 C、Si的量提咼，会使珠光体量减少，铁素体量增加。因此，碳当量的提咼将在石墨形状和基体组织两方面影响铸铁铸件的抗拉强度和铸件实体的硬度。在熔炼过程控制中，碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。 1.2 合金元素对材料性能的影响 在灰铸铁中的合金元素主要是指Mn、Cr、Cu、Sn、Mo 等促进珠光体生成 元素，这些元素含量会直接影响珠光体的含量，同时由于合金元素的加入，在一定程度上细化了石墨，使基体中铁素体的量减少甚至消失，珠光体则在一定的程度上得到细化，而且其中的铁素体由于有一定量的合金元素而得到固溶强化，使铸铁总有较咼的强度性能。在熔炼过程控制中，对合金的控制同样是重要的手段。 1.3 炉料配比对材料的影响字串4 过去我们一直坚持只要化学成分符合规范要求就应该能够获得符合标准机械性能材料的观点，而实际上这种观点所看到的只是常规化学成分，而忽略了一些合金元素和有害元素在其中所起的作用。如生铁是Ti的主要来源，因此生铁使用量的多少会直接影响材料中Ti的含量，对材料机械性能产生很大的影响。同样废钢是许多合金元素的来源，因此废钢用量对铸铁的机械性能的影响是非常直接的。在电炉投入使用的初期，我们一直沿用了冲天炉的炉料配比（生铁：25~35%，废钢：30~35%）结果材料的机械性能（抗拉强度）很低，当我们意识到废钢的使用量会对铸铁的性能有影响时及时调整了废钢的用量之后，问题很快得到了解决，因此废钢在熔化控制过程中是一项非常重要的控制 参数。因此炉料配比对铸铁材料的机械性能有着直接的影响，是熔炼控制的重点。
综合实验论文——高碳当量高强度灰铸铁组织性能研究 指导老师：王鑫铸造 学生：0803041 雷小波
高碳当量高强度灰铸铁组织性能研究 雷小波李沙沙闫雅雪 摘要：灰铸铁良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性，在很多领域得到了很好的应用，但由于在很多情况下很难达到高的强度，使其应用受到了很大的限制，文章力求在碳当量CE≥4.0%情况下，形成石墨形态为A型或D型的灰铸铁，抗拉强度σb≥300MPa。但实验结果表明，在这种情况下，获得符合要求的灰铸铁是很难达到的，本实验以失败告终。 关键字：高碳当量高强度灰铸铁 1前言： 灰铸铁良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。但由于灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。而灰铸铁
的力学性能与基体的组织和石墨的形态有非常密切关系，在六种石墨形态中，以D型石墨的性能最佳，本文在前人的研究基础上，主要通过提高碳当量，添加合金元素来改变基体组织，以及石墨形态，来实现高强度灰铸铁的要求。 2.试验方法 2.1 配料依据 由于在碳当量不变的条件下，适当提高硅碳比可以使初析奥氏体量增加，有加固基体的作用，同时硅的提高，使铁液的白口倾向有所降低。在高碳当量时，冷却速度一定的情况下，随着碳量的提高，初期奥氏体枝晶得到细化。因此选择高硅高碳，较高的硅碳Si/C=0.7。 由于D型石墨性能比较好，但其成分为亚共晶成分，又因碳当量大于4.0%，且碳当量小于4.3%，取碳当量等于4.0%。又由于CE=C+1/3(Si+P)，又Si/C=0.75，CE=4.0%，所以C=3.2%,Si=2.4%。 Mn的确定:课题技术要求σb≥300MPa，而Mn有很好的强化基体的功效，同时由于本实验对Mn也有实验性的研究，突破灰铸铁低锰的现实，所以实验选用高锰，Mn=1.5%。由于本实验室高碳当量，硅碳都很高，对于实现良好性能的D型石墨非常不利，因此，本实验主要通过添加合金元素使石墨为D型而不是A型，以珠光体为基体的灰铸铁。 其他元素的确定： Sb:强烈促进珠光体的形成，其在灰铸铁的加入量为<0.02%，选取为0.018%。
产品设计制造技术标准和检验标准 一．规程、规范、规则 1．《特种设备安全监察条例》 2．《特种设备行政许可实施办法》 3．《锅炉压力容器制造监督管理办法》 4．《锅炉压力容器制造许可条件》 《锅炉压力容器制造许可工作程序》 《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》 5．《锅炉安全技术监察规程》 6．《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》 7.《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》 《特种设备检验检测机构管理规定》 8. 《中华人民共和国标准化法》 9. 《工业产品质量责任条例》 10. GB50273-2009《工业锅炉安装工程施工及验收规范》 11. GBJ211-1987《工业炉砌筑工程施工及验收规范》 12. TSGG7001-2004《锅炉安装监督检验规则》 13. TSGG3001-2004《锅炉安装改造单位监督管理规则》 14. JB/T10354-2002《工业锅炉运行规程》 15. GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》 16. TSGG1004-2004《锅炉设计文件鉴定管理规则》 17. GB24500-2009《工业锅炉能效限定值及能效等级》 18. DL/T964-2005《循环流化床锅炉性能试验规程》 二．设计、制造标准 1．GB1576-2008《工业锅炉水质》 2．GB/T1921-2004《工业蒸汽锅炉参数系列》 3．GB/T9222-2008《水管锅炉受压元件强度计算》 4．GB/T16508-1996《锅壳锅炉受压元件强度计算》 5．GB/T11943-2008《锅炉制图》 6．JB/T1626-2002《工业锅炉产品型号编制方法》 7．JB/T2190-1993《锅炉人孔和头孔装置》 8．JB/T2191-1993《锅炉手孔装置》 9．JB/T5341-1991《烟道式余热锅炉技术文件及其主要内容》10．JB/T6503-1992《烟道式余热锅炉通用技术条件》11．JB/T6734-1993《锅炉角焊缝强度计算方法》 12．JB/T6736-1993《锅炉钢构架设计导则》 13．JB/T9560-1999《烟道式余热锅炉产品型号编号方法》14．JB/T3191-1999《锅炉锅筒内部装置技术条件》 15．JB/T10094-2002《工业锅炉通用技术条件》 16．JB/T1609-1993《锅炉锅筒制造技术条件》 17．JB/T1610-1993《锅炉集箱制造技术条件》 18．JB/T1611-1993《锅炉管子制造技术条件》
1 、锻件通用技术要求(JB/ZQ4000.7-86)
2 、铸件通用技术要求（JB/ZQ4000.5-86） （铸件技术要求） : 铸件尺寸公差要求CT
3 、焊接件通用技术要求(JB/ZQ400.3-86) 1. 焊接结构件的长度尺寸公差见1-245c 尺寸和形位公差数值.plb, 适用于焊接零件和焊接组件的长度尺寸. 焊接件 的直线度. 平面度和平行度公差见1-245c 尺寸和形位公差数.plb, 焊接结构件的尺寸公差与形位公差等级选用见 1-245b 尺寸和形位公差等级.plb 2. 标注和未标注角度的偏差见1-246a 角度偏差.plb, 角度偏差的公称尺寸以短边为基准边, 其长度从图样标明的基准点算起. 3. 喷丸处理的焊接件, 为了防止钢丸钻入焊缝, 必须焊接内焊缝, 并尽量避免内室和内腔. 如果结构上必须有内室和内腔, 则必须进行酸洗, 以便达到表面除锈质量等级Be(见JB/ZQ4000.10-86 附录A). 对此图样需作标注. 4. 由平炉钢制造的低碳钢结构件, 可在任何温度下进行焊接. 但为了避免焊接过程产生裂纹及脆性断裂, 厚度较大的焊 接件, 焊削必须根据工艺要求,进行预热和缓冷. 板厚超过30mm的重要焊接结构,焊后应立 即消除内应力, 消除内应力 采用550- 600℃ 回火, 或200℃局部低温回火. 5. 普通低合金结构钢制造的焊接件, 必须按照焊接零件的碳当量和合金元素含量、零件的厚度、钢结构件的用途和要求 进行焊前预热和焊后处理, 见表 1 .
4 、涂装通用技术条件(JB/ZQ4000.10-88) 1. 涂装前对物体的表面要求应符合本标准的规定. 2. 除锈后的金属表面与涂底漆的间隔时间不得大于6h, 酸洗处理表面与第一次涂底漆时间不少于48h, 但无论间隔时间多少, 涂漆前表面不得有锈蚀或污染. 3. 铆接件相互接触的表面, 在联接前必须涂厚度30-40 μm防锈漆. 由于加工或焊接损坏的底漆, 要重新涂装. 4. 不封闭的箱形结构内表面, 在组焊前必须涂厚度60-80 μ m防锈漆, 封闭的箱体结构件内表面 不涂漆. 5. 溜槽、漏斗、裙板内表面、平衡的重箱内表面、安全罩内表面、封闭箱且在运输过程中是敞开 的内表面等, 必须涂厚度60-80 μ m防锈漆. 6. 涂层的检查项目及方法应符合本标准的规定.
一、影响灰铸铁力学性能的主要因素： 化学成分（C、Si、Mn、P、S合金元素）灰铸铁的力学性能金相组织 石墨的形状、大小、分布工艺因素和冶金因素 和数量以及基体组织 工艺、冶金因素：主要有冷却速度，铁液的过热处理、孕育处理、炉料特性等（1）关于冷却速度的影响铸铁是一种对冷却速度敏感性很大的材料，同一铸件的厚壁和薄壁部分，内部和外表都可能获得相差悬殊的组织，俗称为组织的不均匀性。因为石墨化过程在很大程度上取决于冷却速度。影响铸件冷却速度的因素较多：铸件壁厚和重量、铸型材料的种类、浇冒口和重量等等。由于铸件的壁厚、重量和结构取决于工作条件，不能随意改变，故在选择化学成分时应考虑到它们对组织的影响。 （2）关于铁液孕育处理的影响孕育处理就是在铁液进入铸件型腔前，把孕育剂附加到铁液中以改变铁液的冶金状态，从而可改善铸铁的显微组织和性能。 对灰铸铁而言，进行孕育处理是为了获得A型石墨、珠光体基体、细小共晶团的组织，以及减少铸件薄壁或边角处的白口倾向和对铸件壁厚的敏感性；对可锻铸铁而言，是为了缩短短退火周期，增大铸件的允许壁厚和改善组织的结构；对球墨铸铁而言，是为了减少铸件白口倾向，提高球化率和改善石墨的圆整性。 （3）关于铁液过热处理的影响。提高铁液过热温度可以：①增加化合碳含量和相应减少石墨碳含量，②细化石墨，并使枝晶石墨的形成，③消除铸铁的“遗传性”，④提高铸件断面上组织的均匀性，⑤有利于铸件的补缩。同样，铁液保温也有铁液过热的类似作用。 （4）关于炉料特性的影响实际生产中往往发现改变金属炉料（例如采用
不同产地的生铁或改变炉料的配比等)而化学成分似乎无变化的情况下铸铁具有不同的组织和性能，这说明原材料的性质直接影响着用它熔炼出来的铸铁的性质，称为铸铁的：“遗传性”为此，采用提高铁液温度和使用多种铁料配料可消除这种“遗传性”，并改善铸铁的组织和性能。 综上所述，铸铁的工艺因素和冶金因素对铸铁的力学性能有着很大的影响，因此，不应忽视对这些影响因素的控制。 二、灰铸铁不可用热处理的方法来达到牌号要求 一般说来，热处理能在很大程度上改善铸造合金的组织和性能，但在灰铸铁条件下，热处理所能发挥的作用相对较小。在灰铸铁中，石墨对铸铁性能的影响很大，而任何的热处理方法都不能改变石墨的形态和分布，故不可通过热处理来有效地提高灰铸铁的性能使之达到牌号要求。 但是，提高灰铸铁力学性能的方法很多，如合理选配化学成分、改变炉料组成、过热处理铁液、孕育处理、微量或低合金化等，都可取得很好效果。 三、生产高牌号灰铸铁（孕育铸铁）的注意事项 生产产高牌号灰铸铁(一般指HT200以上)时，为了获得高的力学性能，必须尽可能地减少石墨的数量、减小石墨的长度。传统的方法就是降低铁液的碳、硅含量、提高铁液的冷凝速度，但幅度稍大时就会出现D型过冷石墨及白口，反而降低灰铸铁的力学性能。 在炉前或在浇注前往铁液中添加适量的、以硅铁为主的铁合金碎粒被称作孕育处理。孕育处理在铁液中提供大量的、石墨借以生核的生核质点。有效的孕育将促进石墨的析出，从而消除白口、细化片状石墨并使过冷石墨转变为无方向性均布石墨(A型石墨)，不但可大幅度地提高综合力学性能，同时还提高铸
高强度灰铸铁熔化技术 长城须崎铸造股份有限公司（简称 CSMF 传统的灰铸铁熔炼控制方向是低碳高强度 铸铁（ C ：2.7~3.0 ，Si ：2.0~2.3 ，Mn ：0.9~1.3 ）这样的材料虽然能够满足材料机械性能的要求，但其铸 造性能、加工性能却较差，随着公司市场开发拓展，越来越多的高难度、高技术质量要求的铸造产品纳入 CSMF 勺生产序列，特别是 CSMf 用工频电炉熔炼工艺取代冲天炉熔炼工艺，如何在电炉熔炼条件下获得高 碳当量高强度铸铁，满足顾客的定货要求，是我们当时的一个研究课题，本文叙述了电炉熔炼的条件下高 强度灰铸铁勺生产技术。 1 影响材料性能勺因素 1.1 碳当量对材料性能勺影响 决定灰铸铁性能勺主要因素为石墨形态和金属基体勺性能。当碳当量（ 较高时，石墨勺数量增加，在孕育条件不好或有微量有害元素时，石墨形状恶化。这样勺石墨使金属基体 能够承受负荷勺有效面积减少，而且在承受负荷时产生应力集中现象，使金属基体勺强度不能正常发挥， 从而降低铸铁勺强度。在材料中珠光体具有好勺强度、硬度，而铁素体则质底较软而且强度较低。当随着 C 、 Si 勺量提高，会使珠光体量减少，铁素体量增加。因此，碳当量勺提高将在石墨形状和基体组织两方 面影响铸铁铸件勺抗拉强度和铸件实体勺硬度。在熔炼过程控制中，碳当量勺控制是解决材料性能勺一个 很重要勺因素。 1.2 合金元素对材料性能勺影响 在灰铸铁中的合金元素主要是指 Mn Cr 、Cu 、Sn 、Mo 等促进珠光体生成元素，这些 元素含量会直接影响珠光体勺含量，同时由于合金元素勺加入，在一定程度上细化了石墨，使基体中铁素 体勺量减少甚至消失，珠光体则在一定勺程度上得到细化，而且其中勺铁素体由于有一定量勺合金元素而 得到固溶强化，使铸铁总有较高勺强度性能。在熔炼过程控制中，对合金勺控制同样是重要勺手段。 1.3 炉料配比对材料勺影响 过去我们一直坚持只要化学成分符合规范要求就应该能够获得符合标准机械性能材 料勺观点，而实际上这种观点所看到勺只是常规化学成分，而忽略了一些合金元素和有害元素在其中所起 的作用。如生铁是 Ti 的主要来源，因此生铁使用量的多少会直接影响材料中 Ti 的含量，对材料机械性能 产生很大的影响。 同样废钢是许多合金元素的来源， 因此废钢用量对铸铁的机械性能的影响是非常直接的。 在电炉投入使用勺初期，我们一直沿用了冲天炉勺炉料配比（生铁： 机械性能（抗拉强度）很低，当我们意识到废钢勺使用量会对铸铁勺性能有影响时及时调整了废钢勺用量 之后，问题很快得到了解决，因此废钢在熔化控制过程中是一项非常重要勺控制参数。因此炉料配比对铸 铁材料勺机械性能有着直接勺影响，是熔炼控制勺重点。 1.4 微量元素对材料性能的影响 以往我们在熔炼过程中只注意常规五大元素对铸铁材质的影响， 素的作用仅仅只是一个定性的认识，却很少对他们进行定量的分析讨论，近年来，由于铸造技术的进步， 熔炼设备也在不断的更新，冲天炉已逐渐被电炉所代替。电炉熔炼固然有其冲天炉不可比拟的优点，但电 炉熔炼也丧失了冲天炉熔炼的一些优点，这样一些微量元素对铸铁的影响也就反映出来。由于冲天炉内的 冶金反应非常强烈，炉料是处于氧化性很强的气氛中，绝大部分都被氧化，随炉渣一起排出，只有一少部 分会残留在铁水中，因此一些对铸件有不利影响的微量元素通过冲天炉的冶金过程，一般不会对铸铁形成 不利影响。在冲天炉的熔炼过程中，焦炭中的氮和空气中的氮气（ 形式溶入铁水 中，使得铁水中的氮含量相对很高。 据统计自电炉投产以来， 由于铅含量高造成的废品和因含铅量太高无法调整而报废的 2008-11-19 11:35:24 浏览次数： 1515 CE=C+1/3Si ) 25~35%，废钢： 30~35%）结果材料勺 而对其它一些微量元 N2）在高温下，一部分分解会以原子的
灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施 一、影响灰铸铁力学性能的主要因素： 化学成分（C、Si、Mn、P、S合金元素）灰铸铁的力学性能金相组织 石墨的形状、大小、分布工艺因素和冶金因素 和数量以及基体组织 工艺、冶金因素：主要有冷却速度，铁液的过热处理、孕育处理、炉料特性等（1）关于冷却速度的影响铸铁是一种对冷却速度敏感性很大的材料，同一铸件的厚壁和薄壁部分，部和外表都可能获得相差悬殊的组织，俗称为组织的不均匀性。因为石墨化过程在很大程度上取决于冷却速度。影响铸件冷却速度的因素较多：铸件壁厚和重量、铸型材料的种类、浇冒口和重量等等。由于铸件的壁厚、重量和结构取决于工作条件，不能随意改变，故在选择化学成分时应考虑到它们对组织的影响。 （2）关于铁液孕育处理的影响孕育处理就是在铁液进入铸件型腔前，把孕育剂附加到铁液中以改变铁液的冶金状态，从而可改善铸铁的显微组织和性能。 对灰铸铁而言，进行孕育处理是为了获得A型石墨、珠光体基体、细小共晶团的组织，以及减少铸件薄壁或边角处的白口倾向和对铸件壁厚的敏感性；对可锻铸铁而言，是为了缩短短退火周期，增大铸件的允许壁厚和改善组织的结构；对球墨铸铁而言，是为了减少铸件白口倾向，提高球化率和改善石墨的圆整性。 （3）关于铁液过热处理的影响。提高铁液过热温度可以：①增加化合碳含量和相应减少石墨碳含量，②细化石墨，并使枝晶石墨的形成，③消除铸铁的“遗传性”，④提高铸件断面上组织的均匀性，⑤有利于铸件的补缩。同样，铁液保
温也有铁液过热的类似作用。 （4）关于炉料特性的影响实际生产中往往发现改变金属炉料（例如采用不同产地的生铁或改变炉料的配比等)而化学成分似乎无变化的情况下铸铁具有不同的组织和性能，这说明原材料的性质直接影响着用它熔炼出来的铸铁的性质，称为铸铁的：“遗传性”为此，采用提高铁液温度和使用多种铁料配料可消除这种“遗传性”，并改善铸铁的组织和性能。 综上所述，铸铁的工艺因素和冶金因素对铸铁的力学性能有着很大的影响，因此，不应忽视对这些影响因素的控制。 二、灰铸铁不可用热处理的方法来达到牌号要求 一般说来，热处理能在很大程度上改善铸造合金的组织和性能，但在灰铸铁条件下，热处理所能发挥的作用相对较小。在灰铸铁中，石墨对铸铁性能的影响很大，而任何的热处理方法都不能改变石墨的形态和分布，故不可通过热处理来有效地提高灰铸铁的性能使之达到牌号要求。 但是，提高灰铸铁力学性能的方法很多，如合理选配化学成分、改变炉料组成、过热处理铁液、孕育处理、微量或低合金化等，都可取得很好效果。 三、生产高牌号灰铸铁（孕育铸铁）的注意事项 生产产高牌号灰铸铁(一般指HT200以上)时，为了获得高的力学性能，必须尽可能地减少石墨的数量、减小石墨的长度。传统的方法就是降低铁液的碳、硅含量、提高铁液的冷凝速度，但幅度稍大时就会出现D型过冷石墨及白口，反而降低灰铸铁的力学性能。 在炉前或在浇注前往铁液中添加适量的、以硅铁为主的铁合金碎粒被称作
铸件硬度灰铸铁硬度简介 灰铸铁基本上是由铁、碳和硅组成的共晶型合金，其中，碳主要以石墨的形态存在。生产优质铸件，控制铸铁凝固时形成的石墨的形态和基体金属组织是至关重要的。孕育处理是生产工艺中最重要的环节之一。良好的孕育处理可使灰铸铁具有符合要求的显微组织，从而保证铸件的力学性能和加工性能。 在液态铸铁中加入孕育剂，可以形成大量亚显微核心，促使共晶团在液相中生成。接近共晶凝固温度时，生核处首先形成细小的石墨片，并由此成长为共晶团。每一个共晶团的形成，都会向周围的液相释放少量的热，形成的共晶团越多，铸铁的凝固速率就越低。凝固速率的降低，就有助于按铁－石墨稳定系统凝固，而且能得到A型石墨组织。 一孕育处理的作用 灰铸铁的力学性能在很大程度上取决于其显微组织。未经孕育处理的灰铸铁，显微组织不稳定、力学性能低下、铸件的薄壁处易出现白口。为保证铸件品质的一致性，孕育处理是必不可少的。 铸铁孕育处理所用的孕育剂，加入量很少，对铸铁的化学成分影响甚小，对其显微组织的影响却很大，因而能改善灰铸铁的力学性能，对其物理性能也有明显的影响。良好的孕育处理有以下作用： ◆消除或减轻白口倾向； ◆避免出现过冷组织； ◆减轻铸铁件的壁厚敏感性，使铸件薄、厚截面处显微组织的差别小，硬度差别也小； ◆有利于共晶团生核，使共晶团数增多； ◆使铸铁中石墨的形态主要是细小而且均匀分布的A型石墨，从而改善铸铁的力学性能。孕育良好的铸铁流动性较好，铸件的收缩减少、加工性能改善、残留应力减少。 二．灰铸铁的显微组织 灰铸铁的力学性能决定于其基体组织和片状石墨的分布状况。灰铸铁的力学性能主要取决于其基体组织，为了得到高强度，希望基体组织以珠光体为主、尽量减少铁素体含量。如果铁素体量过多，不仅导致铸铁的强度低，而且加工时会使刀具过热，显著降低刀具的寿命。与球墨铸铁不同，对灰铸铁不可能有延性和韧性的要求，只要求其强度，所以一般都以珠光体含量高为好。 灰铸铁中的石墨片，有切割金属基体、破坏其连续性、使其强度降低的作用。从强度考虑，应避免产生长而薄的石墨片和粗大的石墨片，具明显方向性的石墨片影响尤大。控制石墨片的分布状况，是保证灰铸铁性能的关键。 A型石墨是在铸铁的石墨生核能力较强、冷却速率较低、在过冷度很小的条件下发生共晶转