注：微量元素含量(质量分数)之总和(∑r)，一级品W总不得大于0.1000%，二级品不得大于0.1200%。
铸造合金及其熔炼复习思考题 铸铁及其熔炼 1.什么是Fe-C双重相图，那一个相图是热力学稳定的，如何用双重相图来解释 同一化学成分的铁水在不同的冷却速度下会得到灰口或白口，硅、铬对双重相图共晶临界点各有何影响？ 2.什么是碳当量、共晶度，有何意义。 3.分析片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨与奥氏体的共晶结过程和形成条件。 4.铸铁固态相变有那些，对铸铁最终组织有何影响？ 5.冷却速度、化学成分（C、Si、Mn、 Cr、Cu等）对铸铁的一次结晶和二次结 晶有何影响？ 6.灰铸铁中石墨的分布形态有那几种，对铸铁的性能有何影响，从化学成分、 冷却速度及形核等方面说明其形成条件。 7.灰铸铁的基体和非金属夹杂物有那些类型，对铸铁的性能有何影响？ 8.灰口铸铁的性能有何特点？与其组织有何关系？汽车上那些铸件采用灰口铁 生产？ 9.影响灰铸组织、性能的因素有那些，根据组织与性能的关系分析提高灰铸铁 性能的途径和措施。 10.灰铸铁孕育处理的目的是什么，有那些作用，孕育铸铁化学成分的选择原则 是什么，提高孕育效果有那些途径和措施？ 11.说明球墨铸铁生产的工艺过程，其化学成分选择的原则是什么，与灰口铸铁 有何不同？ 12.球墨铸铁的球化剂和球化处理方法有那些？ 13.球铁凝固组织中为何易于出现自由渗碳体，如何消除自由渗碳体？ 14.根据铸铁组织形成原理分析在铸态下获得高韧性、高强度球墨铸铁的途径与 措施。 15.球墨铸铁比灰口铸铁易出现缩孔、缩松缺陷，分析其原因和防止措施。 16.铸铁的热处理有何特点，生产上球墨铸铁采用那些热处理工艺？ 17.蠕墨铸铁有何性能特点？ 18.蠕墨铸铁的化学成分选择与灰铁和球铁有何不同，蠕化剂和蠕化处理工艺有 那些？ 19.简述可锻铸铁生产工艺过程，化学成分选择原则，为何对于薄壁小件采用可 锻铸铁生产有优越性？ 20.减摩铸铁与抗磨铸铁的组织要求有何不同，常用减摩铸铁和抗磨铸铁有那 些？ 21.提高铸铁的耐热性能的途径和措施有那些？常用耐热铸铁有那些？ 22.提高铸铁的耐蚀性能的途径和措施有那些，硅、铭、铬三元素在耐热铸铁及 耐蚀铸铁中的作用是什么？ 23.简述冲天炉的结构与熔炼的一般过程。 24.简述冲天炉内炉气和温度的分布，影响铁液温度的主要因素。 25.冲天炉内铁液成分变化的一般规律？
一、国内外常用钢钢号对照表 中国国际原苏联美国日本德国英国法国 GB/T 700 ISO 3573 ISO 630 GOST 535 GOST 380 ASTM A283M ASTM A573M ASTM A284M ASTM A709M JIS G3101 JIS G3131 JIS G3106 DIN EN10025 BS 970 Part1 BS EN10025 NF EN10025 Q 195 HR2 CT1KP CT1CP CT1PC Gr.B SS 330 (SS34) SPHC SPHD 040A10 Q 215 A HR1 CT2KP-2 CT2PC-2 CT2CP-2 Gr.C Gr.58 SS 330 (SS34) SPHC Fe 360 C 040A12 Fe 360 C Fe 360 C Q 215 B CT2KP-3 CT2PC-3 CT2CP-3 Gr.C Gr.58 Gr.C SS 330 (SS34) SPHC SPHD 040A12 Q235 A Fe 360 A CT3KP-2 CT3PC-2 CT3CP-2 Gr.D SS 400 (SS41) SM 400A (SM41A) Fe 360 B Fe 360 C 080A15 Fe 360 B Fe 360 C Fe 360 B Fe 360 C Q 235 B Fe 360 D CT3KP-3 CT3PC-3 CT3CP-3 Gr.D SS 400 (SS41) SM 400A (SM41A) Fe 360 B Fe 360 C 080A15 Fe 360 B Fe 360 C Fe 360 B Fe 360 C Q 235 C Fe 360 D CT3KP-4 CT3PC-4 CT3CP-4 Gr.D Gr.65 Gr.D SS 400A (SS41A) SM 400B (SM41B) Fe 360 C 080A15 Fe 360 C Fe 360 C Q 235 D Fe 360 D CT3KP-4 CT3PC-4 CT3CP-4 SS 400A (SS41A) Fe 360D1 Fe 360D2 Fe 360D1 Fe 360D2 Fe 360D1 Fe 360D2
球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。? 1、碳及碳当量的选择原则：? 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在～%之间，碳当量在～%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。? 2、硅的选择原则：? 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（图1），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在—%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。? 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3、锰的选择原则：? 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过～%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。? 4、磷的选择原则：? 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加%，韧脆性转变温度提高4～℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于%。????球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。? ?5、硫的选择原则：? 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于%。
球墨铸铁化学成分集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。 1、碳及碳当量的选择原则： 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之间，碳当量在4.1～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。 2、硅的选择原则： 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（图1），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在1.4—3.0%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3、锰的选择原则： 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加0.1%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过0.4～0.6%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。 4、磷的选择原则： 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于0.05%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加0.01%，韧脆性转变温度提高4～4.5℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于0.08%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于0.05%。球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 5、硫的选择原则： 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于0.06%。
球墨铸铁简介： 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。 析出的石墨呈球形的铸铁。球状石墨对金属基体的割裂作用比片状石墨小，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3.6～3.8％，含硅量2.0～3.0％，含锰、磷、硫总量不超过1.5％和适量的稀土、镁等球化剂。 制造步骤： （一）严格要求化学成分，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰，磷，硫的含量 （二）铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失（三）进行球化处理，即往铁液中添加球化剂 （四）加入孕育剂进行孕育处理 （五）球墨铸铁流动性较差，收缩较大，因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则 （六）进行热处理
球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响 球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五种元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。以下就球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响做详细的阐述： 1、碳的作用和影响： 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之间，碳当量在4.1～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。 2、硅的作用和影响 在球墨铸铁中，硅是第二个有重要影响的元素，它不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度，降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。 3、硫的作用和影响 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于0.06%。 4、磷的作用和影响
常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 ．生铁： 生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。 碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。 锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。 磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。硫（S）：在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%（车轮生铁除外）。 2．钢： 2．1元素在钢中的作用 2．1．1 常存杂质元素对钢材性能的影响 钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。 1）硫 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和Fe形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。 部分常用钢的牌号、性能和用途1 《信息来源：无缝钢管》
常用钢材牌号及用途 令狐采学 我国钢材牌号表示方法概述： 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： 1）钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si、Mn、Cr等。混合稀土元素用RE或Xt表示； 2）产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表： GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义 名称汉字符号字体位置 屈服点屈 Q 大写头 沸腾钢沸 F 大写尾 半镇静钢半 b 小写尾 镇静钢镇 Z 大写尾
特殊镇静钢特镇 TZ 大写尾 氧气转炉（钢）氧 Y 大写中 碱性空气转炉（钢）碱 J 大写中 易切削钢易 Y 大写头 碳素工具钢碳 T 大写头 滚动轴承钢滚 G 大写头 焊条用钢焊 H 大写头 高级（优质钢）高 A 大写尾 特级特 E 大写尾 铆螺钢铆螺 ML 大写头 锚链钢锚 M 大写头 矿用钢矿 K 大写尾 汽车大梁用钢梁 L 大写尾 压力容器用钢容 R 大写尾 多层或高压容器用钢高层 gc 小写尾铸钢铸钢 ZG 大写头 轧辊用铸钢铸辊 ZU 大写头 地质钻探钢管用钢地质 DZ 大写头
续表： 电工用热轧硅钢电热 DR 大写头 电工用冷轧无取向硅钢电无 DW 大写头 电工用冷轧取向硅钢电取 DQ 大写头 电工用纯铁电铁 DT 大写头 超级超 C 大写尾 船用钢船 C 大写尾 桥梁钢桥 q 小写尾 锅炉钢锅 g 小写尾 钢轨钢轨 U 小写头 精密合金精 J 大写中 耐蚀合金耐蚀 NS 大写头 变形高温合金高合 GH 大写头 铸造高温合金 K 大写头 3）钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。2．2 我国钢材牌号表示方法分类具体说明： 在此是以钢材的用途分类作为表示方法分类的基础：1）碳素结构钢：
球墨铸铁化学成分标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。 1、碳及碳当量的选择原则： 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在～%之间，碳当量在～%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。 2、硅的选择原则： 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（图1），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在—%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3、锰的选择原则：
由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过～%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。 4、磷的选择原则： 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加%，韧脆性转变温度提高4～℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于%。球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 5、硫的选择原则： 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于%。
SKD61钢化学成分（质量分数）： C: 0.32~0.42%、Cr: 4.50~5.50%、Mo: 1.00~1.50%、V: 0.8~1.2%、Si: 0.8~1.2%、Mn: ≤0.50%、S: ≤0.03%、P:≤0.03% S45C碳素钢S45C化学成分 C:0.42~0.48 Si 0.15~0.35 Mn 0.60~0.90 P≤0.030 S≤0.035 Cu≤0.30 Ni≤0.20 Cr≤0.20 cr12mov模具钢的化学成分是什么 碳C ：1.45～1.70 硅Si：≤0.40 锰Mn：≤0.40 硫S ：≤0.030 磷P ：≤0.030 铬Cr：11.00～12.50 镍Ni：允许残余含量≤0.25 铜Cu：允许残余含量≤0.30 钒V ：0.15～0.30 钼Mo：0.40～0. S136模具钢 C：0.25%；Si：0.35%；Mn：0.55%；Cr：13.3%；Mo：0.35%；V：0.35%；Ni：1.35% DC53模具钢的成分含量问题如下： P20化学成分含碳(C)0.28-0.4,硅(Si)0.2-0.8,锰(Mn)0.6-1.0,铬(Cr)1.4-2.0,钼(Mo)0.3-0.55,磷(P)≤0.030,硫(S... skh-51 碳C0.85 硅Si0.30锰Mn0.30 铬Cr4.00 钨W6.30钒V1.80钼Mo5.00钨W6.30钒V1.80钼Mo5.00 Q235B元素含量 碳 C ：≤0.12%~0.20% 硅 Si：≤0.3%锰 Mn：≤0.3%~0.7%硫 S ：≤0.045%磷 P ：≤0.045%铬 Cr：允许残余含量≤0.30%镍 Ni：允许残余含量≤0.30%铜 Cu：允许残余含量≤0.30%
锤头高铬铸铁铸造工艺 高铬铸铁化学成分设计：（一般采用亚共晶高铬铸铁） 1、工艺上常常通过调整碳含量来达到改变碳化物数量。 2、不含其他合金元素的高铬铸铁，空淬能淬透的最大直径为20mm，要提高淬透性，必须加入合金元素。 3、锰剧烈降低Ms，会使高铬铸铁在淬火后有较多的残留奥氏体，因此，一般控制在1.0%以下。 4、铜降低Ms，会造成许多的残留奥氏体，因此，一般控制在1.5%以下。 5、由于V价格高，通常只适用于不易热处理的铸件。 6、硅提高Ms，会减少残留奥氏体，同时降低淬透性，因此，一般应控制。 7、高铬铸铁感应炉熔炼温度1480℃，已经足够，不必太高。 8、高铬铸铁浇注温度不希望太高，以免收缩过大和粘砂。浇注温度厚大件1350-1400℃，（一般件1380-1420℃）。高的浇注温度加重冒口下的缩孔，而且会造成浓密的显微缩松，同时使晶粒组织粗大。 9、高铬铸铁模型收缩率2%。 10、高铬铸铁冒口尺寸按碳钢设计，浇注系统按灰铸铁设计。采用气割法切割浇冒口，容易产生热裂纹，故设计时采用易割冒口或者侧冒口，采用敲击法去除。 11、高铬铸铁寿命短的原因，不是金相不合格，而是，铸件
内存在缩孔、气孔、夹杂等铸造缺陷，因此必须足够重视铸造工艺。 12、高铬铸铁容易开裂。在铸造工艺设计上注意不让铸件收缩受阻，以免造成开裂。 13、高铬铸铁铸件在铸型中应充分冷却，然后开箱。开箱过早，开箱温度过高，是铸件开裂的主要原因。 14、高铬铸铁采用金属型铸造时，浇注温度应保持在150℃以上，以免铸件冷却太快开裂。 15、高铬铸铁采用高温空淬，中低温回火的热处理，获得高硬度的马氏体基体。 16、高铬铸铁在热处理前的铸态基体组织取决于铸态冷却速度的高低。冷却速度高时通常为奥氏体基体：随冷却速度降低逐渐开始析出部分马氏体、珠光体和奥氏体的混合物。：冷却速度进一步降低，可能获得珠光体基体的组织。 17、高铬铸铁一般根据铬含量和零件壁厚选择最佳淬火温度。淬火温度越高，淬透性越高，但淬火后形成残留奥氏体数量有可能越多。Cr15高铬铸铁的淬火温度940-970℃，Cr20高铬铸铁的淬火温度960-1010℃。保温时间根据壁厚选择。一般2-4h,壁厚零件4-6h。 18空淬后的高铬铸铁存在较大的内应力，应尽快进行回火热处理。 19、对一些形状复杂、壁厚形成悬殊的高铬铸铁铸件应严格
常用铸钢化学成分 种类 C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu 一般工程用碳素铸钢（GB/T 11352--2009) ZG200-400（ZG15) ≤0.2 ≤0.6 ≤0.8 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.35 ≤0.4 ≤0.2 ≤0.4 ZG230-450(ZG25) ≤0.3 ≤0.9 ZG270-500(ZG35) ≤0.4 ZG310-570(ZG45) ≤0.5 重型机械用低合金铸钢(JB/T 5000.6--2007) ZG20Mn 0.16-0.22 0.6-0.8 1.00-1.30 ≤0.035 ≤0.035 ZG30Mn 0.27~0.34 0.3~0.5 1.20~1.50 ≤0.035 ≤0.035 ZG30Mn2 0.27~0.34 0.3~0.5 1.60~1.80 ≤0.035 ≤0.035 ZG40Mn 0.35-0.45 0.30-0.45 1.20-1.50 ≤0.035 ≤0.035 ZG40Mn2 0.35~0.45 0.2~0.4 1.60~1.80 ≤0.035 ≤0.035 25
40Cr 0.35-0.45 0.2-0.4 0.50-0.80 ≤0.03 ≤0.03 0.8-1.1 35CrMo 0.30-0.37 0.30-0.50 0.50-0.80 ≤0.035 ≤0.035 0.80-1.20 0.20-0.30 42CrMo 0.38-0.45 0.30-0.60 0.6-1.00 ≤0.035 ≤0.035 0.80-1.20 0.20-0.30 (Al) 30CrMnSi 0.27-0.35 0.40-0.70 0.90-1.20 ≤0.025 ≤0.020 0.50-0.80 30CrMnSiMo 0.27-0.35 0.40-0.70 0.90-1.20 ≤0.025 ≤0.020 0.50-0.80 0.20-0.30 ≤0.05 35CrMnSiNiMo 0.30-0.40 0.50-0.80 0.80-1.20 ≤0.025 ≤0.020 0.50-0.80 0.2-0. 3 0.20-0.30 ≤0.05 一般用途耐蚀铸钢（GB/T 2100--2002/2004) ZG07Cr19Ni9 0.07 1.5 1.5 0.04 0.03 18.0-21.0 8.0-11 .0 ZG07Cr19Ni11Mo2 0.07 1.5 1.5 0.04 0.03 17.0-20.0 9.0-12 .0 2.0-2.5 常用铸钢化学成分 26
调研报告内容： 1、概述（研究目的与意义） 2、该产品研究国内外研究与发展现状(发展过程、现状及发展前景) 3、技术、市场分析（重点介绍） 3.1 国内生产现状 （包括主要生产厂家、各厂家生产该产品采用的生产工艺流程、生产设备、关键技术、生产规格、执行标准或技术条件、产品产量和质量状况、现有及潜在用户、市场占有情况等）（重点介绍） 3.2市场分析 （包括现有和潜在市场容量、产品规格、售价、利润情况、主要品种、主要目标用户及加工工艺、技术质量要求等） （重点介绍） 4、可行性分析 莱钢开发生产该产品的必要性和可行性分析（主要分析莱钢现有装备和工艺条件是否满足、产品利润预测等） 5、其它： 特殊要求品种需要介绍一下钢种定义、性能特点、主要用途、用户个性化要求等）
1、概述（研究目的与意义） 作为合金钢的一种,轴承钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及特殊工况条件下应用的特殊轴承钢。目前,我国轴承钢总产量已达220万t左右,其中高碳铬轴承钢约占轴承钢总产量的90%以上。轴承钢是所有合金钢中质量要求最严格、检验项目最多、生产难度最大的钢种之一，主要用于制造滚动轴承。世界公认轴承钢的生产水平是一个国家冶金水平的标志。对于一个企业来说，轴承钢的生产水平也是一个企业冶金水平的标志，纵观国际及国内的知名特钢生产企业，无一不将轴承钢特别是高标准轴承钢作为其产品调整、发展战略的一个重要目标。我国的一些知名特钢生产企业如:兴澄特钢、东北特钢、上海宝钢特钢生产的轴承钢具有品质高（通过国际知名轴承公司SKF、FAG、Timken 认证），产量大（年产量基本维持在30-50万吨的水平）等特点。 莱钢特钢作为一个老牌特钢生产企业，目前轴承钢生产只能按国内标准生产，档次低、品种单一、产量低（年产量在1万吨左右），与国际、国内的知名特钢生产企业相比差距明显。根据现有装备和生产水平，开发高品质轴承钢，并适当扩大产量不仅对于进一步调整、优化企业产品结构，提高莱钢特钢产品的附加值及经济效益，增强市场竞争能力具有重要意义，而且有利于提升企业的知名度。 2、轴承钢研究国内外研究与发展现状(发展过程、现状及发展前景) 2.1国内外轴承钢钢种系列发展状况 轴承用钢的质量是所有合金钢中要求最严格、检验项目最多的钢种。世界公认轴承钢的水平是一个国家冶金水平的标志。随着科学技术迅猛发展，轴承钢使用条件日益恶劣，对轴承提出了非常苛刻的要求。由于轴承的工作环境、使用条件不同,除了大量生产高碳铬轴承钢外,还发展了渗碳轴承钢、中碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等系列钢种。 高碳铬轴承钢是轴承钢的代表钢种,各国对之都有专用的技术标准。例如, ISO/FDIS683-17中纳标的高碳铬轴承钢钢种有: 100Cr6、100CrMnSi4-1、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。美国的ASTM A295的高碳铬轴承钢包括:52100、5195、UNSK19526、1070M、5160。此外,美国对高淬透性的高碳铬轴承钢,有专用标准ASTM A485,其包括的钢种有: Grade1~Grade4、100CrMnSi4-4、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。 中国的高碳铬轴承钢(GB/T18254-2002)包括的钢种有: GCr15、GCr15SiMn、GCr4、GCr15SiMo、GCr18Mo。 渗碳轴承钢的表面经渗碳处理后具有高硬度和高耐磨性,而心部仍有良好的
铸铁 牌 号 （白心）可锻铸铁性能及相关数据 '); //--> 材料名称：(白心)可锻铸铁 牌号：KTB450-07
标准：GB 9440-88 ●特性及适用范围： 坯料在氧化性介质中进行脱碳退火，焊接性较好，只适宜铸造壁厚在15mm以下的铸件。国内应用较少，国外有用作水暖管件的 ●化学成份：wC=2.2%～2.8%,wSi=1.0%～1.8%,wMn=0.3%～0.8%,wS≤0.2%,wP≤0.1%. ●力学性能： （1）抗拉强度σb (MPa) 当试棒直径：d=9mm时，≥400；d=12mm时，≥450；d=15mm时，≥480 （2）条件屈服强度σ0.2 (MPa） 当试棒直径：d=9mm时，≥230；d=12mm时，≥260；d=15mm时，≥280 （3）伸长率δ (％) 当试棒直径：d=9mm时，≥10；d=12mm时，≥7；d=15mm时，≥4 （4）硬度：≤220HB （5）试样尺寸，试棒直径：d=9mm；d=12mm；d=15mm ●热处理规范及金相组织： 热处理规范：（由供方定） 金相组织：小断面尺寸：铁素体。大断面尺寸：表面区域－－铁素体；中间区域－－珠光体＋铁素体＋退火碳；心部区域－－珠光体＋退火碳 中日美部分不锈钢化学成分对比表 '); //-->
球墨铸铁性能及相关数据 '); //--> 材料名称：球墨铸铁 牌号：QT600-3 标准：GB 1348-88 ●特性及适用范围： 为珠光体型球墨铸铁，具有中高等强度、中等韧性和塑性，综合性能较高，耐磨性和减振性良好，铸造工艺性能良好等特点。能通过各种热处理改变其性能。主要用于各种动力机械曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、离合器片、液压缸体等零部件 ●化学成份： 碳 C ：3.56～3.85 硅 Si：1.83～2.56 锰 Mn：0.49～0.70 硫 S ：0.016～0.045 磷 P ：0.035～0.058 镁 Mg：0.041～0.067 注：RxOy:0.033～0.049 ●力学性能： 抗拉强度σb (MPa)：≥600 条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥370 伸长率δ (％)：≥3 硬度：190～270HB ●热处理规范及金相组织： 热处理规范：（由供方定，以下为某试样的热处理规范，供参考） 930℃，2h正火空冷， 600℃，2h，回火空冷 金相组织：珠光体＋铁素体
品种及技术要求 1.1 牌号及化学成分 铸造生铁。 1.1.2 根据供需双方协议，Z34号生铁含硅量允许3.60～6.00％，但装入一个车箱内的生铁，其含硅量的差别应不大于0.40％。 1.l.3 根据需方要求，方可供应第一组含锰量的生铁。经供需双方协议，可供应含锰量大于1.3％的生铁。 1.1.4 用含铜矿石冶炼的生铁应分析含铜量。各号生铁的含碳量与含铜量，均不作报废依据。 1.1.5 生铁订货时，必须在合同中注明铁号和组、级、类等技术条件的具体要求。 1.2 块重 各号生铁均应铸成5±2公斤小块，而大于7公斤与小于2公斤的铁块之和，每批中应不超过总重量的10％，根据需方要求，方可供应重量不大于40公斤的铁块。
1.3 表面要求 铁块表面要洁净，如表面有炉渣和砂粒，应清除掉，但允许附有石灰和石墨。 2 试验方法 铸造用生铁化学成分分析的取样，按GB719—65《生铁的化学分析用试样采取法》进行。化学分析方法按GB 223.1～223.7～81《钢铁及其合金化学分析方法》中碳、硫、磷、锰、硅量的测定和YB35(1～28)一78《钢铁化学分析方法》或能保证标准规定的准确度的其它方法进行。仲裁分析只能按GB223.1～223.7—81和YB 35(1～28)一78所规定的方法进行。 3 检验规则、运输和质量证明书 3.1 生铁质量的检查和验收由供方技术监督部门进行。 3.2 每一车箱只准装载同一炉次的生铁。 3.3 生铁块经水陆联运时，转运港埠必须以车为单位进行装卸，车与车不得相混。但发货人、收货人、铁号、组、级、类均相同者除外。 3.4 每批交货的生铁，必须随运单附有证明生铁符合订货合同和本标准要求的质量证明书。 质量证明书中应注明： a 订货合同号； b 铁号、块度； c 炉次、组、级、类和重量； d 化学成分分析结果； e 本标准编号。
钢号化学成分（%）机械性能（≥） C Si Mn P ≤S ≤ Cr Ni Mo Cu V σ b M Pa σ b M P a δ ％ Ψ ％ HB A K v J 碳钢铸件ZG200- 400 ≤ 0.2 ≤ 0.5 ≤ 0.8 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 40 20 2 5 4 3 ZG230- 450 ≤ 0.3 ≤ 0.5 ≤ 0.9 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 45 23 2 2 2 3 2 5 ZG270- 500 ≤ 0.4 ≤ 0.5 ≤ 0.9 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 50 27 1 8 2 5 2 2 ZG310- 570 ≤ 0.5 ≤ 0.6 ≤ 0.9 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 57 30 1 5 2 1 1 5 ZG340- 640 ≤ 0.6 ≤ 0.6 ≤ 0.9 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 ≤ 0.30 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.05 64 34 1 1 8 1 0 WCA≤ 0.2 5 ≤ 0.6 ≤ 0.7 0. 04 0. 04 5 ≤ 0.5 ≤ 0.50 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.03 41 5 ～ 58 5 20 5 2 4 3 5 WCB≤ 0.3 ≤ 0.6 ≤ 1.0 0. 04 0. 04 5 ≤ 0.5 ≤ 0.50 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.03 48 5 ～ 65 5 25 2 2 3 5 WCC≤ 0.2 5 ≤ 0.6 ≤ 1.2 0. 04 0. 04 5 ≤ 0.5 ≤ 0.50 ≤ 0.2 ≤ 0.30 ≤ 0.03 48 5 ～ 65 5 27 5 2 2 3 5 低合金钢ZG20Cr Mo 0.1 7～ 0.2 5 0.2 0～ 0.4 5 0.5 0～ 0.8 0. 03 0. 03 0.5 0～ 0.8 0.4 0～ 0.6 46 24 5 1 8 3 2 4 ZG35Cr Mo 0.3 0～ 0.3 7 0.3 0～ 0.5 0.5 0～ 0.8 0. 03 0. 03 0.8 0～ 1.2 0.2 0～ 0.3 74 ～ 88 51 1 2 2 7 ZG40Cr0.3 5～ 0.4 5 0.2 0～ 0.4 0.5 0～ 0.8 0. 03 0. 03 0.8 0～ 1.1 ≤ 0.1 5 63 34 5 1 8 2 6 ≥ 212 ZG15W1 Mo1V 0.1 4～ 0.2 0.1 5～ 0.3 0.4 0～ 0.7 0. 03 0. 03 1.2 0～ 1.7 1.0 ～ 1.2 53 9 34 3 2 3 5 ≥ 140
钢的化学成分 合金钢是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。 合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、等。其中锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。 钢的性能取决于钢的相组成，相的成分和结构，各种相在钢中所占的体积组分和彼此相对的分布状态。 目前在合金钢中常用的合金元素有：铬(Cr)，锰(Mn)，镍(Ni)，硅(Si)，硼(B)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钛(Ti)和稀土元素(Re)等。 铬是合金结构钢主加元素之一，在化学性能方面它不仅能提高金属耐腐蚀性能，也能提高抗氧化性能。当其含量达到13％时，能使钢的耐腐蚀能力显著提高，并增加钢的热强性。铬能提高钢的淬透性，显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，但它使钢的塑性和韧性降低。
锰可提高钢的强度，增加锰含量对提高低温冲击韧性有好处。 镍钢铁性能有良好的作用。它能提高淬透性，使钢具有很高的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍能提高耐腐蚀性和低温冲击韧性。镍基合金具有更高的热强性能。镍被广泛应用于不锈耐酸钢和耐热钢.1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善
钢材牌号及化学成分 单位为质量百分数牌号（代号）C Si Mn P S Ni Cr n 0Cr17Ni9(304)≤0.07≤ 1.00≤ 2.00≤0.035≤0.0308.00-11.0017.00-19.00-1Cr17Ni9(302)≤0.15≤ 1.00≤ 2.00≤0.035≤0.0308.00-10.0017.00-19.00-0Cr18Ni7(HH304)≤0.09≤1.00≤ 2.00≤0.035≤0.0307.00-10.0015.00-19.00- 1Cr15Mn8Ni3N(HH202)≤0.15≤1.00≤7.50-12.00≤0.060≤0.030 2.50-5.0013.00-17.00≤0.25 1Cr14Mn10Ni2N(HH201)≤0.15≤1.00≤7.00-15.00≤0.060≤0.0300.60-2.5012.00-16.00≤0.25 注:经供需双方商定,可使用其它化学成分的钢材. 外径、边长允许偏差 单位:mm 供货状态外径或边长D允许偏差 磨光\抛光状态(SB、SP) ≤25±0.20＞25-40±0.30＞40-50±0.36＞50-60±0.40＞60-70±0.46＞70-80±0.50＞80±0.55%D 未磨光\喷砂状态(SNP、SA) ≤25±0.30＞2550±0.50＞50±1.0%D 壁厚允许偏差:应不大于标准值的±25%. 长度允许偏差:应为mm. 力学性能 钢材牌号(代号) 屈服强度óp0.2 MPa 抗拉强度ób MPa 断后伸长率ó5 % 硬度HB
0Cr17Ni9(304) ≥205≥520≥35≥190 1Cr17Ni9(302) 0Cr17Ni7(HH304) 1Cr15Mn8Ni3N(HH202) ≥220≥550≥25≥250 1Cr14Mn10Ni1N(HH201) 注:其它牌号钢材的力学性能,由供需双方商定.