ZXB
中国铸造协会标准
ZXB/T0001-2011
铸造用高纯生铁
Foundry high purity pig iron
2011-01-16发布 2011-07-01实施
中国铸造协会 发布
前 言
本标准是根据生产优质铸铁件的需要，制订铸造行业用高纯生铁标准。
本标准与GB/T1412-2005《球墨铸铁用生铁》相比，主要区别如下：
——规定了C04牌号；
——调整了对钛含量的规定，钛由原“1档、2档”变更为“特级、1级、2级”；
——调整了对锰含量的规定，锰由原“1组、2组、3组”变更为“特级、1级、2级”；
——调整了对磷含量的规定，磷由原“1级、2级、3级”变更为“特级、1级、2级”；
——调整了对硫含量的规定，硫由原“1类、2类、3类、4类”变更为“特级、1级、2级”；
——规定了铬、钒、钼、锡、锑、铅、铋、碲、砷、硼、铝等十一个微量元素的最大值以及其含量总和的限量值。
本标准中附录A为资料性附录。
本标准由中国铸造协会提出。
本标准起草单位：中国铸造协会、承德市保通铸铁型材制造有限公司、本溪参铁集团、济南庚辰钢铁有限公司、河北龙凤山铸业有限公司。
本标准于2011年1月首次发布。
铸造用高纯生铁
1 范围
本标准适于铸造行业高纯生铁的应用与生产，标准规定了高纯生铁的化学成分和牌号及相关技术要求、试验方法、检验规则、质量证明书及运输储存要求等。 2 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，引用文件应是其最新版本（包括所有的修改单）。 GB/T223.3 钢铁及合金化学分析方法
GB/T20066-2006/ISO14284:1996 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法 GB/T20123-2006/ISO15350:2000 钢铁 总碳硫含量的测定用高频感应炉燃烧后红外吸收法 YB/T081 冶金技术标准的数值修约和检验数值的判定原则
NACIC/CH011:2005 ICP-AES 法 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钛、铬、钒、钼、碲、铝量 NACIC/CH083:2005 ICP-MS 法 电感耦合等离子体质谱法测定铅、铋、锑、锡、砷量 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1 铸造用高纯生铁
是一种P、S、Mn、Ti 及其它特定微量元素含量很低的、专供优质铸铁件应用的生铁。 4 技术要求 4.1 牌号和化学成分
4.1.1 铸造用高纯生铁的牌号和化学成分应符合表1的规定。
表1 铸造用高纯生铁的牌号和化学成分（%）
牌 号 C04 C ≥3.0 Si ≤0.50 特级 ≤0.02 1级 ＞0.02～0.03 Ti
2级 ＞0.03～0.04 特级 ≤0.05 1级 ＞0.05～0.15 化学成分︵质量分数︶
Mn 2级
＞0.15～0.25
特级 ≤0.02
1级 ＞0.02～0.03
P
2级 ＞0.03～0.04
特级 ≤0.015
S
1-2级＞0.015～0.025
注：C04高纯生铁的牌号，C是“纯”字汉语拼音的首位字母，04是硅的千分含量
4.1.2 铸造用高纯生铁中铬、钒、钼、锡、锑、铅、铋、碲、砷、硼、铝等十一个微量元素含量的最大值应符合表2的规定。
表2 微量元素含量（%）
微量元素 Cr V Mo Sn Sb Pb Bi Te As B Al
最大值 0.015 0.015 0.01 0.010.0020.0020.0010.0030.002 0.002 0.02
4.1.3 铸造用高纯生铁中钛和铬、钒、钼、锡、锑、铅、铋、碲、砷、硼、铝等十二个元素的含量总
和特级≤0.06%，1级和2级＞0.06%～0.1%。
4.1.4 需方对元素和含量有特殊要求时，由供需双方商定。
4.1.5 硫、磷含量的界限数值按YB/T08规定全数值比较法进行判定。
4.1.6 铸造用高纯生铁订货时，必须在合同中注明牌号和级别等具体要求，必要时还注明微量元素的
要求。
4.2 交货状态
各牌号铸造用高纯生铁以铁块或铁液形态供应。
4.3 块重
当铸造用高纯生铁铸成块状时，生铁块的单重在2kg～9kg之间，而大于9kg与小于2kg的生铁块之和，每批中应不超过总重量的5%。需方对生铁块单重有特殊要求时，由供需双方商定
4.4 表面要求
4.4.1 铸造用高纯生铁块（形状要规整）表面要洁净，允许附有（少量）石灰和石墨。
4.4.2 铸造用高纯生铁铁块表面可铸有生产企业的商标。
5 试验方法
5.1 取样
铸造用高纯生铁化学成分取样按GB/T20066-2006/ISO14284:1996规定执行。
5.2 化学物理分析方法
铸造用高纯生铁化学物理分析方法应符合表3的规定（生产批量附有化验单）
5.3 仲裁试验
发生质量异议时，仲裁按GB/T223或NACIC/CH011、NACIC/CH083、NACIC/CH084的规定进行。
6 检验规则
6.1 铸造用高纯生铁质量的检验由供方技术质量监督部门进行。
6.2 组批
铸造用高纯生铁的组批按GB/T20066-2006/ISO14284:1996的规定进行，按批检验。
表3
序号 元素 分析方法
1 C 按GB/T223.71、GB/T20123-2006/ISO15350:2000规定进行
2 S 按GB/T223.67、GB/T223.68、GB/T223.72、GB/T20123-2006/ISO15350:2000规定进行
3 P 按GB/T223.3、GB/T223.61、GB/T223.62规定进行
4 Si 按GB/T223.60规定进行
5 Mn 按GB/T223.58、GB/T223.63、GB/T223.64规定进行
6 Ti 按GB/T223.16 、NACIC/CH011:2005 ICP-AES法规定进行
7 As 按GB/T223.31、GB/T223.32、 NACIC/CH084:2005 AFS法规定进行
8 Pb 按GB/T223.29、 NACIC/CH083:2005 ICP-MS法规定进行
9 Bi 按GB/T223.48、 NACIC/CH083:2005 ICP-MS法规定进行
10 Sb 按GB/T223.47、 NACIC/CH083:2005 ICP-MS法规定进行
11 Cr 按GB/T223.11 、NACIC/CH011:2005 ICP-AES法规定进行
12 V 按GB/T223.13 、NACIC/CH011:2005 ICP-AES法规定进行
13 Mo 按GB/T223.26 、NACIC/CH011:2005 ICP-AES法规定进行
14 Sn 按GB/T223.51、 NACIC/CH083:2005 ICP-MS法规定进行
15 Te 按GB/T223.55 、NACIC/CH011:2005 ICP-AES法规定进行
16 B 按GB/T223.75-2008、GB/T223.78规定进行
17 Al 按GB/T223.9 、NACIC/CH011:2005 ICP-AES法规定进行
7 运输和质量证明书
7.1 铸造用高纯生铁的运输、装卸、堆放由供需双方协议规定。
7.2 每批交货的铸造用高纯生铁，应附有产品符合订货合同和本标准要求的质量证明书。
7.3 质量证明书中应注明：
a）订货合同号；
b) 牌号、块度和重量；
c) 生产日期、炉次、级别；
d) 化学成分分析结果；
e) 标准编号。
附录A
A1铸造用高纯生铁中微量元素典型值列于表A.1
表A.1 铸造用高纯生铁中微量元素典型值（%）
元素 Cr V Mo Sn Sb Pb
含量 ＜0.010 ＜0.015 ＜0.005 ＜0.002 ＜0.001＜0.001
元素 Bi As B Al Te
含量 ＜0.0003 ＜0.002 ＜0.0006＜0.005 ＜0.001
我国高纯生铁的研制、生产与应用
我国高纯生铁的研制、生产与应用 刘武成1,白佳鑫1,马敬仲2,曾艺成2 （1、河北龙凤山铸业有限公司 2、原北京第一机床厂3、中国机械科学研究院总院） 我国研制与生产高纯生铁的背景 2000～2002我国上海浦东建造高速磁悬浮列车,因未采用高纯生铁,在生产磁悬浮列车的球墨铸铁复合连接体时产生了众多困扰。表1为球铁复合连接体的技术要求。 表 1 磁悬浮连接体技术要求 我国中标企业因废品率较高难以生产，二次要求降低标准，第一次将-20℃冲击值由10J降至4J，第二次又将伸长率由13%降至11%，见表2 表2 修改后的磁悬浮连接体技术要求 经多次攻关，其间曾用南非高纯生铁生产过2炉，伸长率、低温冲击值明显提高，但因价格因素未能使用。在未用高纯生铁下，我国中标的生产厂于2002年5月～7月批量投产，开始时5月低温冲击值不合格率44.1%，6月为14.8%，7月为10.1%后性能趋于平
稳，据悉德方要求连接件数量10万～12万套，但我国生产厂试制时却付出了2万套的代价。 随着我国高速列车、风力发电、核电、汽车等行业的大发展，对低温铁素体球墨铸铁、等温淬火球墨铸铁ADl、大断面球铁及高性能球铁需求量日益增大。普通球铁生铁中Si、Mn、P、Ti及其微量元素含量无法满足高端铸件的要求。高纯生铁的供应已成为高端球铁件发展及进一步提高性能与质量的瓶颈。高纯生铁的研究与生产已刻不容缓。2007年中国铸造活动周中，我国学者著文呼吁尽快研制与生产高纯生铁。 从2007年至2010年，我国开始研制高纯生铁，到2010年开始批量生产高纯生铁。常州华德机械公司用高纯生铁生产-40℃～-50℃的高铁上的转向架轴箱，电机底座等低温铁素体球铁，为中国长春客车集团、庞厐巴迪、阿尔斯通、舍佛勒供应低温铁素体轨道产品。至今生产各类产品2万余套，无一废品。该公司负责人总结产品质量稳定性问题时说：“采用高纯生铁是保证高性能低温铁素体球铁质量与质量稳定性的基础”。 一、我国生产高纯生铁的工艺特点 国外生产高纯生铁的工艺主要是氧化法，以著名的“Sorelmetal”为例，其生产工艺是先将铁矿石和无烟煤混合后置于电弧炉中，经加热，将不同的金属氧化物还原，然后倒入另炉进行氧化吹炼，通过氧化处理，大幅度地脱除了P、Si、Mn、Ti、V、Cr等元素，此
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？
生铁——生铁的定义、生铁的用途、生铁的工艺流程、生铁的化学成分 1、生铁的其他名称、俗称：定义 生铁是含碳量大于2％的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%--4%，并含C、SI、Mn、S、P 等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。 生铁性能：生铁坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。 2、各种生铁的性状、简介、用途 炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。 铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，通常又叫灰口铁。由于石墨质软，具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗位强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。 球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。 此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，常用做炼钢的原料。在炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。 3、生铁的工艺流程 生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风，喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 高炉内的还原气体产生于风口前的燃料燃烧，这一过程产生了两大运动流：一个是上升的热煤气流，一个是下降的炉料流（铁矿石、焦炭、熔剂等）。高炉内的一切反应均发生于煤气和炉料的相向运动和相互作用之中。它包括炉料的加热、
附件1： 符合《铸造用生铁企业认定规范条件》的企业名单（第二批） 序号企业名称高炉容积 /m3 座数 1 包头市盛畅铸造厂205 1 2 金昌铁业集团铸造有限公司208 1 3 玉门市广汇铸造有限公司 128 1 158 1 4 贵阳金昌精密铸造有限公司151 1 5 六盘水通源铸铁有限公司110 1 6 威宁县恒昌炉料铸造有限公司328 2 7 东川冶金工业总公司钢铁厂240 1 8 祥云县鹰山冶炼有限责任公司180 1 9 云龙县耐磨连铸有限公司260 1 10 云南宏东镍业有限公司220 1 11 峨山县万得利自然资源开发有限公司（钢铁厂）220 2 12 阿勒泰地区中联荟兴金属制品有限公司108 2 13 精河县旭和铸造有限公司128 1 14 乌恰县宏鑫铸造铸件有限公司168 1 15 新疆鄯善华兴铸造有限公司120 1 16 阜康市金鑫铸造有限公司 128 1 210 1
17 富蕴县国恒铸造有限责任公司208 1 18 吉林恒联精密铸造科技有限公司450 1 380 1 310 1 19 华瑞（邯郸）铸管有限公司 230 1 420 1 20 赞皇县浩润精密铸造有限公司350 1 21 安阳县鑫源钢铁有限责任公司380 1 残阳渐逝，血红冲天。 半是夕阳余光，半是狰狞血雨。 是的，血，到处都是冷腥的鲜血。 整个皇宫之内，血流成河，白玉理石全被洗涮成黑红之色，到处是断壁残肢，尸横一片，到处是厮杀后的痕迹。 “为什么？” 百里冰左手紧捂着胸口，瞪大着眼睛看着对面十米敌对方处，挥手点兵之人。 那是她的未婚夫，她倾尽一生所爱之人。 亦是绝杀她百里一族，将她迫入绝境之人。 她不懂，为何倾尽所有的爱，换来的是百里一族的灭顶之灾。 台下之人仍是一身儒雅白衣，清俊的脸上，就连平日里对她宠溺的笑容都没有变过。 冷逸辰就这样含笑相对，却不肯多说只字片语。 权利？利益？ 她虽是寒月帝国唯一的继承人，可是她早已与身为寒月帝国帝皇的外公达成协议，她与冷逸辰成婚后，冷逸辰为帝，她为后，她会做好他的贤内助，她从来不是他成功之路上的绊脚石，他为何要如此对她？
高纯生铁生产工艺浅析 近年来，随着我国汽车、风电、船舶、化工、高速列车等行业的发展，对优质铸铁件、等温淬火球铁件（ADI）、大断面球铁件及特殊性能要求的球铁件需求量不断提高，与国内的铸造生铁普遍存在的钛、磷含量偏高和杂质、微量元素超标等形成突出的矛盾，很多高端铸造企业不得不从加拿大等国进口高纯生铁来满足生产要求，制约着我国由铸造大国向铸造强国迈进的步伐。河北龙凤山铸业有限公司等企业为加快推进高纯生铁的研制，充分利用当地的优质的原燃料优势，摸索生产工艺，已形成大批量生产高纯生铁的能力，填补了国内的空白，形成了符合实际的企业产品标准，为国内装备制造业的发展提供基础性原料保障。下面就结合河北龙凤山铸业有限公司的生产实际，对高纯生铁生产工艺进行探讨和分析。 一、我国铸铁的标准体系 现有《球墨铸造用生铁》、《铸造生铁》、《炼钢用生铁》、《含钒生铁》、《铸造用磷铜钛合金耐磨生铁》等五个标准。球墨铸铁件和高牌号灰铸铁件主要使用《球墨铸造用生铁》和《铸造生铁》两个国家标准，间或使用《炼钢用生铁》行业标准；有关高纯生铁生产企业制订的高纯生铁企业产品标准。 二、高纯生铁工艺控制的原则 根据国内外有关的研究资料和市场用户需求，高纯生铁化学成分的要求包括控制碳、硅、锰、硫、磷、钛六个常规元素；对高端铸件有影响的微量元素及其极限值；微量元素的含量总和，重点在于控制钛、锰、磷、硫四个元素，关键是控制钛、磷的含量。 钛易与碳、氮生成显微硬度很高的化合物，又有选择性结晶的特性，使钛向晶界及铸件后凝固处富集，并影响球化质量等，钛高会使铸件脆化、降低切削加工性能和助长缩松等铸造缺陷的产生。磷和锰是正偏析元素，对球墨铸造的低温韧度影响极大，对脆性转变温度的影响分别是硅的7.5倍和1.92倍。合理确定铬、钒、钼、锡、锑、铅、铋、碲、砷、硼和铅十一个微量元素的最大值，各微量元素的含量总和以形式良好铸铁件性能。河北龙凤山铸业有限公司的钛和上述十一个微量元素的含量总和不应大于0.1%，11个微量元素最大值是： 三、高纯生铁的生产工艺 目前国外主要采用高炉还原+另炉氧化吹炼的方法，但在不使用特殊原料（钒钛磁铁矿）的条件下，不适合采用此工艺。 钛是干扰球化元素，实际生产中【Ti】和【Si】同步还原，呈强相关性，控
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%。
生铁、铁合金、铸铁的区别终于分清楚了，原来区别这么大生铁、铁合金属于炉料，即治炼用原料。铸铁是用生铁（主要是铸造生铁）治炼后的产品。金属材料种类繁多，习惯分成两大类，即黑色金属材料和有色金属材料，黑色金属材料包括生铁、铁合金、铸铁和钢。 1.生铁 生铁是含碳量大于2%（2.1%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在 2.5%--4%，并含Si、Mn、S、P 等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。 炼钢生铁：炼钢生铁含硅量不大于1.7%，碳以Fe3c状存在。故硬而脆，断口呈白色。 铸造用生铁：铸造生铁硅含量为1.25-3.6%。碳多以石墨状态存在。断口呈灰色。软、易切削加工。主要用来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。
球量铸造用生铁：球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，只是低硫低磷。低硫使碳充分在铁中石墨化。低磷提高生铁的机械性能；主要用于生产性能（机械性能）较好的球墨铸铁件。 2.铁合金 铁合金是指除碳（C）以外的非金属或金属元素与铁组成的合金；金属锰、金属铬两种黑色金属；锰硅（Mn、Si）Si、Cr）合金。铁合金的种类很多，用途也较广。铁合金是一种炉料，用于钢铁及共它金属冶炼和铸造等用。用作脱氧剂、变质剂。以及作为合金元素加入。 3.铸铁 铸铁是含碳大于2.1%的铁碳合金，它是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。
根据GB5612-85，各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写正体字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。同一名称铸铁，需要细分时，取其细分特点的汉语拼音第一个大写正体字母，排列在后面。 牌号中代号后面的一组数字，表示抗拉强度值；有两组数字时，第一组表示抗拉强度值，第二组表示延伸率值。两组数字中间用“一”隔开。 合金元素用国际元素符号表示，含量大于或等于1%时，用整数表示：小于1 %时一般不标注。常规元素（C、Si、Mn、S、p）一般不标注，有特殊作用时，才标注其元素符号及含量。
典型铸铁件铸造工艺设计与实例叙述铸造生产中典型铸铁件——气缸类铸件、圆筒形铸件、环形铸件、球墨铸铁曲轴、盖类铸件、箱体及壳体类铸件、阀体及管件、轮形铸件、锅形铸件及平板类铸件的铸造实践。内容涉及材质选用、铸造工艺过程的主要设计、常见主要铸造缺陷及对策等。 第1章气缸类铸件 1.1 低速柴油机气缸体 1.1.1 一般结构及铸造工艺性分析1.1.2 主要技术要求 1.1.3 铸造工艺过程的主要设计1.1.4 常见主要铸造缺陷及对策1.1.5 铸造缺陷的修复 1.2 中速柴油机气缸体 1.2.1 一般结构及铸造工艺性分析1.2.2 主要技术要求 1.2.3 铸造工艺过程的主要设计1.3 空气压缩机气缸体 1.3.1 主要技术要求 1.3.2 铸造工艺过程的主要设计第2章圆筒形铸件 2.1 气缸套 2.1.1 一般结构及铸造工艺性分析2.1.2 工作条件 2.1.3 主要技术要求 2.1.4 铸造工艺过程的主要设计2.1.5 常见主要铸造缺陷及对策2.1.6 大型气缸套的低压铸造2.1.7 气缸套的离心铸造 2.2 冷却水套 2.2.1 一般结构及铸造工艺性分析2.2.2 主要技术要求 2.2.3 铸造工艺过程的主要设计2.2.4 常见主要铸造缺陷及对策2.3 烘缸 2.3.1 结构特点 2.3.2 主要技术要求 2.3.3 铸造工艺过程的主要设计2.4 活塞 2.4.1 结构特点 2.4.2 主要技术要求 2.4.3 铸造工艺过程的主要设计2.4.4 砂衬金属型铸造 第3章环形铸件 3.1 活塞环3.1.1 概述 3.1.2 材质 3.1.3 铸造工艺过程的主要设计 3.2 L形环 3.2.1 L形环的单体铸造 3.2.2 L形环的筒形铸造 第4章球墨铸铁曲轴 4.1 主要结构特点 4.1.1 曲臂与轴颈的连接结构 4.1.2 组合式曲轴 4.2 主要技术要求 4.2.1 材质 4.2.2 铸造缺陷 4.2.3 质量检验 4.2.4 热处理 4.3 铸造工艺过程的主要设计 4.3.1 浇注位置 4.3.2 模样 4.3.3 型砂及造型 4.3.4 浇冒口系统 4.3.5 冷却速度 4.3.6 熔炼、球化处理及浇注 4.4 热处理 4.4.1 退火处理 4.4.2 正火、回火处理 4.4.3 调质（淬火与回火）处理 4.4.4 等温淬火 4.5 常见主要铸造缺陷及对策 4.5.1 球化不良及球化衰退 4.5.2 缩孔及缩松 4.5.3 夹渣 4.5.4 石墨漂浮 4.5.5 皮下气孔 4.6 大型球墨铸铁曲轴的低压铸造 第5章盖类铸件 5.1 柴油机气缸盖 5.1.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.1.2 主要技术要求 5.1.3 铸造工艺过程的主要设计 5.2 空气压缩机气缸盖 5.2.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.2.2 主要技术要求 5.2.3 铸造工艺过程的主要设计 5.3 其他形式气缸盖 5.3.1 一般结构 5.3.2 主要技术要求 5.3.3 铸造工艺过程的主要设计 第6章箱体及壳体类铸件 6.1 大型链轮箱体 6.2 增压器进气涡壳体 6.3 排气阀壳体 6.4 球墨铸铁机端壳体 6.5 球墨铸铁水泵壳体 6.6 球墨铸铁分配器壳体 第7章阀体及管件 7.1 灰铸铁大型阀体 7.2 灰铸铁大型阀盖 7.3 球墨铸铁阀体 7.4 管件 7.5 球墨铸铁螺纹管件 7.6 球墨铸铁管卡箍 7.6.1 主要技术要求 7.6.2 铸造工艺过程的主要设计 7.6.3 常见主要铸造缺陷及对策 第8章轮形铸件 8.1 飞轮 8.2 调频轮 8.3 中小型轮形铸件 8.4 球墨铸铁轮盘 第9章锅形铸件 9.1 大型碱锅 9.2 中小型锅形铸件 第10章平板类铸件 10.1 大型龙门铣床落地工作台 10.2 大型立式车床工作台 10.3 大型床身中段 10.4 大型底座 中国机械工业出版社精装16开定价：299元
曲轴制造工艺过程 曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个船的源动力。 1.曲轴制造技术/工艺的进展 1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术 （1）熔炼 高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。 （2）造型 气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。目前，国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。 2、钢曲轴毛坯的锻造技术 近几年来，国内已引进了一批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他一些设施跟不上，使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲，需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多，同时，落后的工艺和设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。 3、机械加工技术 目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈，工序的质量稳定
生铁和铸铁的区别 文章来源：https://www.doczj.com/doc/9a3265338.html,/zhuzaoshengtie 1生铁：指铁矿石经高炉冶炼所得到的铁碳合金。 2铸铁：由新生铁（1所述高炉生铁），旧生铁（指回炉料，包括冒口，报废铸铁块料）以及低碳废钢和所需的某些铁合金经过重熔后获得的铁碳合金。含碳量在 2.11％以上（实用2.8-4.3％）。熔点低，便于铸造。也叫白口铸铁（断口因共晶渗碳体呈白色）。 3熟铁：含碳量小于0.008％，即铁碳相图Q点以左，碳固溶在铁素体内。强度很低，一般只用于作电磁铁芯。 4工业纯铁：含碳量小于0.0218％，即P点以左。常用DT4等，也是磁性材料。 不知大家明白没？题外话，生铁，熟铁概念不那么严格，生活中人们指的生铁和熟铁与理论定义有很大出入，大家明白这一点就好。 1. 铸造生铁, 生铁是含碳量大于2％（2.11%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%~4.0%，并含Si、Mn、S、P 等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。 生铁生铁按含硅（Si）量划分铁号，按含锰（Mn）量分组，按含磷（P）量分级，按含硫（S）量分类。 1）炼钢生铁 炼钢生铁含硅量不大于1.7%，碳以Fe3C 状存在。故硬而脆，断口呈白色。主要用作炼钢原料 和可锻铸铁原料，炼钢生铁见下表所示。 炼钢用生铁（根据GB717-82） 铁号代号L04 L08 L10 2）铸造用生铁 铸造生铁硅含量为1.25~3.6%。碳多以石墨状态存在。断口呈灰色。软、易切削加工。主要用 来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。铸造生铁见下表所示： 铸造用生铁（根据YB/T14–91） 牌号铸34 铸30 铸26 铸22 铸18 铸14 铁号 代号Z34 Z30 Z26 Z22 Z18 Z14 3）球墨铸造用生铁 球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，只是低硫低磷。低硫使碳充分在铁中石墨化。低磷提高生 铁的机械性能；主要用于生产性能（机械性能）较好的球墨铸铁件。球墨生铁见下表所示：球墨铸铁用生铁（根据GB1412-85） 牌号Q10 Q12 Q16 此外现在应用的还有含钒生铁、铸造用磷铜钛低合金耐磨生铁，见下面两个表： 含钒生铁（根据GB5025-85） 牌号钒02 钒03 钒04 钒05
9环境影响评价结论 9.1建设项目概况 山西建邦集团铸造有限公司是山西建邦集团公司的全资子公司，位于侯马市大李村东南，主要生产铸造用球墨铸铁、高纯生铁等。公司生产的“JB”牌铸造生铁已在国家工商总局注册，是山西省唯一的铸造生铁品牌产品。 近年来，随着国内高速列车、核电、风电、汽车等行业的快速发展，对优质铸铁件、等温淬火球铁件、大断面球铁件及特殊性能要求的高纯生铁的需求量日趋增大。山西建邦集团铸造有限公司为了提升现有产品的附加值，拟决定在不增加现有铸造铁水产能的前提下，引进先进的铁水脱气工艺，对铸造用生铁进行提纯升级，生产高纯生铁和超高纯生铁；利用国内先进的垂直上拉无芯连续铸造技术、高致密铸铁型材水平连铸技术，采用铁水直接铸造的短流程工艺，生产致密铸铁型材。 项目分两期建设，一期建设1座高纯生铁车间和1座铸铁型材车间，年产30万吨/年高纯生铁和10万吨/年铸铁型材。二期建设1座铸铁型材车间，生产10万吨铸铁型材。 9.2环境质量现状 9.2.1环境空气 （1）例行监测数据 本次评价收集了侯马市环境监测站2017年空气质量例行监测数据。 ①PM10年平均浓度93μg/m3，占标率132.9%，95百分位日平均浓度168μg/m3，占标率112.0%。年评价指标不满足环境空气质量二级标准要求，区域环境质量PM10不达标。 ②PM2.5年平均浓度53μg/m3，占标率151.4%，95百分位日平均浓度108μg/m3，占标率144.0%。年评价指标不满足环境空气质量二级标准要求，区域环境质量PM2.5不达标。 ③SO2年平均浓度65μg/m3，占标率108.3%，98百分位日平均浓度204μg/m3，占标率136.0%。年评价指标不满足环境空气质量二级标准要求，区域环境质量SO2不达标。 ④CO95百分位日平均浓度4.4mg/m3，占标率为110.0%。年评价指标不满足环境空气质量二级标准要求，区域环境质量CO不达标。 ⑤NO2年平均浓度41μg/m3，占标率102.5%，98百分位日平均浓度83μg/m3，占标率103.8%。年评价指标满足环境空气质量二级标准要求，区域环境质量NO2不达标。
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%。
附件： 铸造用生铁企业认定规范条件 为促进铸造用生铁行业健康发展，推动淘汰钢铁行业落后炼铁产能，制定本规范条件。本条件适用于现有专业生产铸造用生铁的企业（以下简称企业）。 一、基本条件 （一）产品用途和质量。企业产品主要为铸造用生铁，90%以上销往铸造行业。企业须具备完备的质量管理体系，产品质量符合《铸造用生铁》（GB/T718－2005）、《球墨铸铁用生铁》（GB/T1412-2005）等国家标准。灰铸铁件用生铁碳含量不小于3.30%、硅含量不小于1.25%，球墨铸铁用生铁碳含量不小于3.40%、硅含量0.50～1.40%。 （二）资源综合利用和环境保护。企业须具备有效的废弃物回收利用措施，高炉渣综合利用率不小于98%，高炉煤气利用率达到95%以上。企业须配备有效的污染物排放治理与监测设施，污染物排放须符合《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）、《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-92）、《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）等国家标准。 （三）能源消耗。高炉焦比（含小块焦）不大于510千克/吨，工序能耗不大于520千克标煤/吨。吨铁新水消耗不
大于2.6吨。 （四）工艺和装备。高炉容积须大于200立方米，但对于配套“短流程”铸造工艺的高炉容积可放宽到大于100立方米。企业须配置高炉煤气回收利用、高炉喷煤等节能减排技术措施。 未达到以上条件的企业，应按期淘汰落后的炼铁设备。符合规范条件的企业要以满足铸造行业需求为原则，加快结构调整，将淘汰落后、技术改造和兼并重组相结合，不断提升工艺装备水平和产业集中度。 二、认定管理 各地工业行业主管部门负责本地区企业的认定申请及初审工作（申报表见附表）。在工作中要严格按照本规范条件，禁止落后炼铁高炉借铸造用生铁企业之名躲避淘汰；同时可结合本地区实际，适度提高规范条件。 工业和信息化部组织有关行业协会、中介机构及专家对申报企业进行审查，对符合条件的企业予以公布。同时对认定企业实行动态管理，不定期进行抽查。对已经认定但违反本规范条件的企业，责成其限期整改，逾期仍未达到要求的，列入淘汰落后名单。 本规范条件自发布之日起实施，由工业和信息化部负责解释，并将根据行业发展情况和宏观调控要求适时进行修订。
高纯生铁项目 申报材料 规划设计/投资分析/实施方案
高纯生铁项目申报材料说明 高纯生铁是一种磷、硫、锰、钛等有害杂质元素含量低，特定微量元素含量很少的高端铸件专用铁，主要用于风电铸件、核电铸件、大断面球铁铸、有低温冲击韧度和疲劳性能要求的球铁铸件等。 该高纯生铁项目计划总投资12323.13万元，其中：固定资产投资8474.20万元，占项目总投资的68.77%；流动资金3848.93万元，占项目总投资的31.23%。 达产年营业收入29641.00万元，总成本费用22620.50万元，税金及附加248.91万元，利润总额7020.50万元，利税总额8237.75万元，税后净利润5265.38万元，达产年纳税总额2972.38万元；达产年投资利润率56.97%，投资利税率66.85%，投资回报率42.73%，全部投资回收期3.84年，提供就业职位553个。 报告目的是对项目进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案分析和论证，在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成本低的建设方案，最终使得项目承办单位建设项目所产生的经济效益和社会效益达到协调、和谐统一。 ......
报告主要内容：项目概论、投资背景及必要性分析、项目市场分析、产品规划分析、项目选址分析、项目工程设计说明、工艺原则、环保和清洁生产说明、生产安全保护、风险评价分析、节能概况、项目实施安排、项目投资方案分析、项目经济效益可行性、项目总结等。
第一章项目概论 一、项目概况 （一）项目名称 高纯生铁项目 高纯生铁是一种磷、硫、锰、钛等有害杂质元素含量低，特定微量元素含量很少的高端铸件专用铁，主要用于风电铸件、核电铸件、大断面球铁铸、有低温冲击韧度和疲劳性能要求的球铁铸件等。 （二）项目选址 xxx产业园 （三）项目用地规模 项目总用地面积33176.58平方米（折合约49.74亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数78.18%，建筑容积率1.65，建设区域绿化覆盖率6.48%，固定资产投资强度170.37万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积33176.58平方米，建筑物基底占地面积25937.45平方米，总建筑面积54741.36平方米，其中：规划建设主体工程35325.35平方米，项目规划绿化面积3549.49平方米。
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
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》
未来我国钢铁产业工艺技术发展十大方向分析11月18日，中国钢铁工业协会在京召开2014年钢铁行业技术创新大会暨科技负责人会议。钢协发展与科技环保部副主任姜尚清。据她介绍，由中国钢铁工业协会组织，数十位专家参与编写、论证的《钢铁行业2015～2025年技术发展预测报告》（以下简称《报告》）已正式对行业发布。《报告》不仅为行业指明了未来10年技术发展的方向和重点，还将为我国实施创新驱动发展战略助力。 谈到未来5～10年我国钢铁工业技术发展方向时，姜尚清认为，主要有以下10个重点方向： 一是绿色、可循环钢铁制造流程技术。以优质、高效、节能、环保、低成本为目标，通过钢铁流程结构优化和物质流、能量流、信息流网络集成构建，对涉及高炉—转炉长流程和废钢—电炉短流程的关键界面匹配、二次能源高效转化、低品质余热回收利用、低碳绿色制造工艺、钢铁流程3个功能的价值提升等关键技术进行深度开发，其范围涵盖整个钢铁制造过程，是在各项单体技术研发基础上的系统集成、优化和匹配。 二是低碳钢铁制造技术。包括高效节能减排和清洁生产技术、全生命周期能耗和二氧化碳排放评价导向下的生态钢铁材料生产工艺技术、碳俘获与存储（CCS）技术、废钢回收工艺的精细化研究、替代能源（太阳能、生物能、原子能等）非碳冶金技术等。 三是高效资源开发及综合利用技术。以节能降耗为原则，面向深部、复杂难采选资源，发展安全高强度采矿技术与特色选矿工艺；强化综合利用与资源循环，发展共伴生组分与尾矿资源的综合利用技术，国内铁矿、锰矿、铬矿、焦煤等资源科学勘探技术，铁矿露天转地下开采和深
部开采以及低品位难选矿综合利用技术。 四是高效、节能、长寿综合冶炼技术。包括高炉的高顶压、高风温、高富氧、高喷煤、高利用系数和长寿化技术，高炉专家系统应用技术（包括智能操作指导和监测技术），高效TRT技术，开发实用高档耐火材料技术等。同时，积极探索非高炉炼铁技术，争取在直接还原（气基、煤基）及熔融还原技术方面有所突破。 五是高效、低成本洁净钢生产系统技术。主要由铁水预处理技术、转炉（电炉）冶炼与高精度终点控制技术、快速—协同的钢水精炼技术、高效恒速的全连铸技术这四项基础支撑型技术，以及优化—简捷的流程网络和动态—有序运行的物流技术这两项集成技术组成。重点是进一步深入研究以多工序“动态—有序”“连续—紧凑”“协同—稳定”运行为核心的洁净钢平台系统技术，实现整个体系更加高效率、低成本运行。深入进行各种铁水预处理工艺和装备的适用性研究及技术经济比较；深入进行二次精炼（包括吹氩）工艺和装备的适用性研究及技术经济比较；大力推进真空精炼装备和技术优化，特别是高效RH精炼技术研究；大力推进连铸工序的高效恒速技术优化研究；在炼钢厂新建或改造的设计过程中，要高度重视平面布置图的合理化研究等。 六是高性能、低成本钢铁材料设计与制造技术。主要包括：低成本、高性能微合金化技术，组织和性能精确控制技术，表面质量控制技术，细晶化和均质化技术，特种成型技术，大型锻件生产技术，高等级特钢型材、不锈钢无缝管、高质量合金钢生产技术以及应用、成型、防腐等加工技术。 七是高精度、高效轧制及热处理技术。主要包括以下共性技术：高精度轧制技术、高性能交直交轧机主传动技术、新一代控轧控冷技术、多功能柔性超高强钢冷轧板连续退火生产技术、在线热处理技术、特种钢板热处理技术、三辊轧机/高精度棒线材定减径机组技术、直接轧制技