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铸态QT600－10球铁的试制李蒙（焦作大学机电工程学院，河南焦作 454003）摘要：本文叙述了铸态QT600－10球墨铸铁的生产过程。
分析了化学成分、脱硫处理、球化及孕育处理等主要工艺因素对铸件生产的影响。
关键词：铸态球墨铸铁；双联熔炼；化学成分；盖包法处理Production of As-cast QT600－10Ductile IronLI Meng(College of Mechanical and Electronical Engnireeing , Jiaozuo University，Jiaozuo 454003,China)Abstract：The paper has mainly reviewed the production process of as-cast high toughness ductile iron, analysing the effects of chemical composition, desulphurization process, nodulizing process and the craft of inoculation on the production of as-cast high toughness ductile iron...Key words：as-cast ductile iron；pair smelting；chemical component；tundish-cover nodulizing process采用铸态工艺生产球墨铸铁可以降低生产成本，简化生产工艺和缩短生产周期，是目前正在推广的一种工艺。
随着工业的迅速发展，对球铁力学性能和生产稳定性的要求越来越高。
目前，各个国家等效采用国际标准ISO1083－87（球墨铸铁分级），某些产品（如国外某公司汽车配件）对材质的性能要求超过了此标准。
为此，我们与协作厂合作，稳定地生产出铸态QT600-10球墨铸铁，其性能指标为：抗拉强度不低于600MPa、伸长率不低于10%。
低合金白口铸铁磨球研制
赵宇;冉旭
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】1999(0)5
【摘要】根据合金化原理设计的成分，经变质处理后制作磨球，其铸态心部到表层硬度均达到５０ＨＲＣ以上，冲击韧度αｋ＞４Ｊ／ｃｍ２，耐磨性优于高铬铁球；在经过正火和淬火＋回火热处理后，韧度可提高１／３。
因此该低合金铸铁是制作耐磨件较理想的材料，且制造成本低于广泛应用的高铬磨球。
【总页数】3页(P16-18)
【关键词】合金化;白口铸铁;磨球;耐磨性;研制
【作者】赵宇;冉旭
【作者单位】吉林工学院材料工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TG252
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Nodular Iron铸态咼强度咼塑性珠光体球墨铸铁的生=(1)巩济民1,曾艺成2(1.中国一拖集团股份有限公司，河南洛阳4710002机械科学研究总院，北京100044)摘要:介绍了铸态高强度高塑性珠光体球墨铸铁的定义、特点、国内外研发情况及技术难点，详细阐述了生产此种球墨铸铁的要求以及应该采取的措施。
最后指出:要想生产出铸态高强度高塑性珠光体球墨铸铁，要生产球墨铸铁,要求和铸特点，体组织中的铁素体体积分数，再学成分铁铸型度采取有的强措施，最性能要求。
此夕卜，，生产出的铸，，铸的铸成，的。
关键词:球墨铸铁;铸态;高强度;高塑性中图分类号:TG255文献标志码:A文章编号：1003-(345(2021)02-0009-04DOI:10.3969/j.issn.1003-8345.2021.02.003Production of As-cast High Strength High-plastic Pearlite Nodular lron(I)GONG Ji-min1,ZENG Yi-cheng2(l.China Yituo Group Co.,LtM.,Luoyang471000,China;2.China Academy of Machinery Science and Technology,Beijing100044,China)Abstract:The definition,characteristics,domestic and foreign research-development situation and technical difficulties of theas-cast high strength high plasticity pearlite nodular iron were introduced,the requirements and measures for the productionof such nodular iron were described in detail.Finally pointed out:in order to produce as-cast high strength and high plastic pearlite nodular iron,it was necessary to determine the ferrite volume fraction in the matrix structure according to the grade requirements and casting characteristics on the basis of producing high quality nodular iron,and then took effective strengthening measures in aspects of chemical composition design,molten iron purification,alloying,casting cooling rate and so on to finally guarantee the properties requirements.In addition,it was suggested that enterprises should work hard on quality managementto ensure the production of castings with stable quality and customer satisfaction,and cooperate with relevant design departmentsto optimize the structure of castings and integrate castings,so that the effect of lightweight will be more obvious.Key words:nodular iron;as-cast;high strength;high plasticity，国内铸态高强度高塑性球墨铸铁有两种：一种以铁素体体的高强度高塑性球墨铸铁，特点有的塑性;）指，高强度强度一高600MPa）,虽然塑性有变收稿日期:2020-11-30修订日期：2021-03-27作者简介:巩济民（1941.3—）,男，汉族，河南西平人，毕业于武汉工学院（现武汉理工大学）铸造专业，高级工程师，主要从事铸铁熔炼及材料研究工作。
中国农业大学学报JOURNAL OF CHINA AGRICULTURALUNIVERSITY1999年 第4卷 第6期 Vol.4 No.6 1999Sb-Cr低合金铸态珠光体球铁的研制蔺树生摘 要 研究Cr和Sb对球铁组织和性能的影响。
认为单独加入这2种元素不能保证铸态下使模数37mm的铸铁达到QT600-3性能，而通过Sb-Cr复合合金化可以达到此目的。
原理分析表明Sb-Cr复合是较好的搭配。
用推荐的加入量进行生产验证的结果表明效果良好。
关键词 铸态球铁； 复合合金化； Sb-Cr复合分类号 TG225Development of Low Alloyed Sb-Cr As-Cast Ductile IronLin Shusheng(College of Machinery Engineering,CAU)Abstract Based on the detailed investigation of the influence to microstructure and properties of ductile iron by Cr and Sb, it has been shown that neither Cr nor Sb promises a QT600-3 property on module 37mm castings expect Sb-Cr composite alloying. The analysis indicated that Cr and Sb are good couple in alloying. The as-cast QT600-3 property can steadily reached by production testes.Key words as-cast ductile iron; compostie alloying; Sb-Cr composite 获得铸态珠光体球铁有多种方法，其中以合金化方法最简便。
常用的合金元素有Mn,Mo,Cr,Sb, Cu,Sn,Ni等。
其中Cu,Ni,Mo在促进珠光体生成时，对球化的干扰作用比较小，但其价格较高，常与Sb,Sn等复合使用以降低成本；而单独使用Cr,Mn,Sn,Sb会较大地提高铸件的脆性，因此多元素、小剂量的复合合金化是合金化方法的主要方向。
笔者研究Sb-Cr的复合合金化，旨在以较低的成本生产铸态QT600-3牌号断面较大的铸铁。
1 试验条件 本研究是针对模数为37mm的铸件进行的。
采用50mm Y型试块，造型方式为普通湿型和冷却速度与模数37mm铸件同的保温铸型。
熔炼使用2排大间距3t冷风冲天炉，出铁温度为1450℃。
使用地方生铁，球化剂为FeSiMg8RE5，采用包底冲入法。
合金元素在小包加入。
2 试验内容2.1 Cr对组织和性能的影响 湿型时Cr对组织和性能的影响见表1。
保温铸型试样(以下简称本体)中Cr对组织和性能的影响见表2。
表1 Cr对50mm Y形试块组织和性能的影响试件号化学成分w/%金相组织力学性能C Si Cr P/%G等级G大小σb/MPaδ/%101 3.92 2.260.16535～6599 4.0201 4.02 2.560.2403～45～657312.2 301 4.02 2.560.3652～35～6630 6.7表2 Cr对本体组织和性能的影响试件号化学成分w/%金相组织力学性能C Si Cr P/%G等级G大小σb/MPaδ/%001 3.69 2.020.3501～26586 2.1002 3.70 2.230.4651～26605 2.4003 3.79 2.150.5451～26594 1.8 由表1和表2可知：少量Cr即能促进珠光体生成，使湿型试样达到QT600-3性能；但在本体上，即使加入更多的Cr，也无法达到QT600-3的性能，主要体现在伸长率低。
2.2 Sb对组织和性能的影响 湿型时Sb对组织和性能的影响，以及本体中Sb对组织和性能的影响分别见表3和表4。
表3 Sb对50mm Y型试块组织和性能的影响试件号化学成分w/%金相组织力学性能C Si Sb P/%G等级G大小σb/MPaδ/%04 4.08 2.61 2.50×10-2702～35～6625 5.0 701 3.99 2.40 2.00×10-28026637 5.5 702 3.99 2.65 2.00×10-26515～66058.8表4 Sb对本体试样组织和性能的影响试件号化学成分w/%金相组织力学性能C Si Sb P/%G等级G大小σb/MPaδ/%802 3.812.772.00×10-2453651811.4902 3.702.322.00×10-2552～35～6559 6.5 由表3和表4可知，单独加Sb可在湿型试样中获得QT600-3性能，而在本体上Sb对改善珠光体组织和性能的作用大大降低，靠微量的Sb不易在本体上获得QT600-3性能。
2.3 Sb－Cr复合对组织和性能的影响 Sb是强偏析元素，富集在石墨球与基体的界面。
过多的Sb富集会降低铸铁塑性，大量的文献认为Sb在球铁中不宜超过200×10-6，因而不能靠大量添Sb来获得QT600-3性能。
Cr是稳定碳化物的元素，大量添加Cr会导致晶间碳化物生成，降低塑性。
现采用Sb-Cr复合合金化的方法使模数为37mm的铸件在铸态下达到QT600-3性能。
2.3.1 Sb-Cr复合对本体性能的影响 考虑上述w(Sb)＞200×10-6后对本体性能的影响，选取w(Sb)=(150～200)×10-6,w(Cr)=0.1%～0.3%做本体试验，结果见表5和图1。
表5 Sb Cr复合对本体组织和性能的影响试件号化学成分w/%金相组织力学性能Cr Sb P/%G等级G大小σb/MPaδ/%图1 Sb-Cr复合时本体的力学性能 由表5和图1可知，w(Sb)在(150～200)×10-6，w(Cr)在0.1%～0.3%内都能保证本体达到QT600-3性能要求。
其中w(Sb)取下限时，w(Cr)取上限；w(Sb)取上限时，w(Cr)取下限能较好地达到QT600-3性能要求。
2.3.2 Sb-Cr复合对石墨球化的影响 w(Cr)=0.2%时Cr对球化有破坏作用(图2(a))；Sb在微量范围内对球化起促进作用，当w(Cr)=0.3%时加入Sb使w(Sb)达到200×10-6仍能获得良好的石墨形貌(图2(b))。
990623.gif (10788 bytes) 990624.gif (3618 bytes)(a)w(Cr)=0.2% (b)w(Cr)=0.3%，w(Sb)=200×10-6图2 Sb-Cr复合对石墨球化的影响3 生产验证 以w(Sb)=200×10-6,w(Cr)=0.1%的加入量使Sb-Cr复合合金化，对模数为37mm的铸件进行生产验证，连续检测14炉次，所得性能参数见表6。
表6 生产验证结果炉次1234567σb/MPa665667635650662663652δ/% 5.0 4.0 3.5 4.3 4.0 4.6 5.5炉次891011121314σb/MPa700655650650680655624δ/% 3.6 3.0 6.0 5.0 3.0 5.0 6.04 试验结果分析 单独加入Cr时，石墨球化等级较低；与Sb复合后，石墨球化等级提高。
单独加入Cr和Sb在较大断面球铁中难以得到75%以上的珠光体基体，Sb-Cr复合时可以保证在较大断面球铁中得到75%以上珠光体，而且对塑性破坏作用没有叠加，从而保证在较大断面上稳定获得QT600-3性能。
Sb与Ce和La等作用生成高熔点物质富集在石墨球与基体界面，形成强烈的富Sb偏析层，与Cr的弱偏析层复合在一起完整地包围石墨球，强烈阻碍碳向石墨球的扩散，使石墨球圆整，球径较小，这就增加了基体组织的含碳量，促进珠光体生成。
Cr在共析转变时束缚了碳原子的扩散，使共析转变主要沿A→P进行，促进了珠光体的大量生成。
Cr对铁素体的固溶强化和形成合金渗碳体又强化了组织，从而提高了强度。
由于Sb主要靠割裂石墨球与基体的联系影响塑性，Cr主要靠形成碳化物影响塑性，二者对塑性的破坏没有叠加。
Sb-Cr的复合由于合金加入量小，最终使铸件保持较高的伸长率，具有较好的综合性能。
5 结论 1)Sb是强烈促进珠光体生成的元素，当有稀土存在时，能促进石墨球圆整，但对于模数为37mm 的铸件，Sb加入量为200×10-6时仍难以保证获得75%珠光体，不能达到QT600-3的性能。
2)Cr能促进并稳定珠光体，但对石墨球化有破坏作用，对于模数为37mm的铸件，即使Cr的加入量为0.5%也不能获得75%珠光体，不能保证达到QT600-3的性能。
3)采用Sb-Cr复合合金化能强烈促进珠光体生成，稳定珠光体，使模数为37mm铸件获得75%以上珠光体，达到QT600-3的性能。
4)Cr对石墨球化的破坏作用在强化孕育和有Sb加入时得到减弱。
当Sb加入量达到350×10-6时，添加Cr使w(Cr)=0.2%球化仍良好。
5)生产验证表明，采用本文推荐的Sb-Cr复合合金化工艺，可在实际生产条件下稳定生产模数为37mm的铸态性能达到QT600-3要求的铸件。
作者简介：北京清华东路17号 中国农业大学(东校区)70信箱，100083 蔺树生作者单位：中国农业大学机械工程学院参考文献1 王冬生，柳百成，芮争家，等.铸态珠光体球铁QT8002的研究.铸造，1989(6)：17～21收稿日期：1999-06-16。
