球墨铸铁
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球墨铸铁是一种铸铁材料,其内部原子结构呈现球状,具有高强度、高韧性、良好的加工性能、耐腐蚀性和低成本等优点。
下面将详细介绍几种常见的球墨铸铁材质牌号:
1.QT400-18:这是一种常见的球墨铸铁牌号,其化学成分含碳量约为3.6%,铁的含量占比约为93%。
它的机械性能较高,强度和硬度较好,同时也有一定的韧性和延展性。
QT400-18常用于制造零配件、泵体、阀门等机械零件。
2.QT450-10:另一种常见的球墨铸铁牌号是QT450-10。
它的化学成分含碳量为
3.4%左右,铁的含量占比约为91%。
与QT400-18相比,其强度、硬度和抗腐蚀性都有所提高。
QT450-10主要用于制造重型机械、汽车制品、建筑工程等领域。
3.QT600-3:这种牌号的球墨铸铁具有较高的强度和硬度,同时也具备良好的韧性和延展性。
它主要用于制造要求较高、耐磨性好的零件和部件,如汽车发动机缸体、缸盖等。
4.QT700-2A:这种牌号的球墨铸铁具有更高的强度和硬度,同时也具有较好的韧性和延展性。
它主要用于制造要求更高、耐磨性更好的零件和部件,如航空航天发动机零部件等。
5.QT800-2A:这种牌号的球墨铸铁具有极高的强度和硬度,同时也具有较好的韧性和延展性。
它主要用于制造要求极高、耐磨性最好的零件和部件,如高速列车车轮等。
除了以上介绍的几种牌号外,还有许多其他的球墨铸铁材质牌号,它们都具有不同的化学成分、物理性质和应用领域。
在选择使用时,需要根据具体的应用场景和要求选择合适的材质牌号。
球墨铸铁化学成分国家标准球墨铸铁是一种优质的铸铁材料,具有较高的强度和韧性,广泛应用于机械制造、汽车制造、建筑工程等领域。
为了保证球墨铸铁产品的质量,国家对其化学成分制定了相应的标准,以便生产和使用过程中能够达到统一的质量要求。
根据国家标准,球墨铸铁的化学成分主要包括碳、硅、锰、磷和硫等元素。
其中,碳是影响球墨铸铁组织和性能的主要元素之一。
适当的碳含量可以提高球墨铸铁的强度和韧性,但过高或过低的碳含量都会对其性能造成不利影响。
因此,国家标准对球墨铸铁中碳的含量进行了严格的限制,以确保产品的质量稳定。
除了碳以外,硅是另一个重要的元素。
适当的硅含量可以提高球墨铸铁的流动性和润滑性,有利于铸造过程的顺利进行。
同时,硅还可以稳定铁水中的碳,减少球墨铸铁的组织缺陷,提高产品的性能。
因此,国家标准对球墨铸铁中硅的含量也进行了严格的控制。
此外,锰、磷和硫等元素虽然含量较少,但对球墨铸铁的性能同样有着重要的影响。
锰的适量添加可以提高球墨铸铁的强度和耐磨性,但过高的锰含量会导致铁水的浑浊和晶粒变粗,降低产品的韧性。
而磷和硫是有害元素,其含量过高会导致球墨铸铁的脆性和疲劳性能下降,因此国家标准对其含量也有相应的限制。
总的来说,国家标准对球墨铸铁的化学成分进行了严格的规定,旨在保证产品的质量稳定和性能可靠。
在生产和使用过程中,必须严格按照国家标准的要求进行生产和检测,确保产品符合标准,以满足不同领域的使用需求。
综上所述,球墨铸铁化学成分国家标准的制定对于保障产品质量、推动行业发展具有重要意义。
只有严格遵守标准要求,才能生产出优质的球墨铸铁产品,满足市场需求,推动行业的健康发展。
希望相关企业和生产单位能够重视国家标准,不断提升产品质量,为行业发展做出积极贡献。
球墨铸铁的名词解释球墨铸铁(Ductile Iron),也称球墨铸造铁、球墨球铸铁、球墨铸铁等,是一种铸铁中的一种特殊种类。
它以其优异的机械性能和高强度而被广泛应用于各个领域,从汽车工业到建筑工程,都有着重要的作用。
球墨铸铁是在铸铁基体中添加一定量的镁合金元素(通常为硫酸镁或硫酸镁盐溶解沉淀)后铸造而成。
这种特殊的合金化处理赋予了球墨铸铁既具有铸铁的良好流动性和铸造性能,又具有钢铁的高强度和高韧性。
首先,球墨铸铁的名字来自其外观,它铸造后的铁皮表面呈现出许多球状的石墨颗粒。
这些石墨球形态的存在是由于镁在铁水中与硫形成的镁硫化合物与石墨晶体反应,造成晶体失稳并生成球状石墨颗粒。
这些球状石墨颗粒在弯曲和扭曲应力下具有更好的断裂性能,从而提高了球墨铸铁的韧性和延展性。
其次,球墨铸铁具有出色的机械性能。
相对于灰口铸铁和普通铸铁,球墨铸铁的抗拉强度和抗压强度更高。
这是由于镁在铁水中的作用,能够阻碍石墨晶体的成长,增加铁素体晶格的不规则度,从而提高合金的强度,降低矩阵组织间的应力集中程度。
此外,球墨铸铁还具有良好的耐磨性、耐热性和耐冲击性能,能够适应复杂的工作环境和高强度的使用要求。
此外,球墨铸铁还具有优良的切削加工性能和耐蚀性。
球墨铸铁较硬度低,易于切削和加工,大大降低了模具制造和加工的困难度。
同时,球墨铸铁的耐腐蚀性也较好,对酸、碱和盐等介质有良好的抗腐蚀能力,使其在化工、食品加工等行业中得到广泛应用。
然而,球墨铸铁也存在一些不足之处。
例如,其冷却收缩系数相对较大,易引起内部晶间缩孔和表面缺陷。
此外,球墨铸铁在高温下容易发生奥氏体再生,导致性能下降。
因此,在生产过程中需要严格控制降温速度和冷却条件,以保证球墨铸铁的质量。
综上所述,球墨铸铁是一种通过镁合金化处理铸铁而成,具有石墨球颗粒分布、优良的机械性能、良好的切削加工性能和耐腐蚀性能的特殊合金材料。
它在汽车、机械、建筑、化工等各个领域具有广泛的应用前景。
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。
球墨铸铁中常见的石墨形态有球状、团状、开花、蠕虫、枝晶等几类。
其中,最具代表性的形态是球状。
在光学显微镜下观察球状石墨,低倍时,外形近似圆形;高倍时,为多边形,呈辐射状,结构清晰。
经深腐蚀的试样在SEM中观察,球墨表面不光滑,起伏不平,形成一个个泡状物。
经热氧腐蚀或离子轰击后的试样在SEM中观察,球墨呈年轮状纹理,且被辐射状条纹划分成多个扇形区域;经应力腐蚀即向试样加载应力后观察,呈现年轮状撕裂和辐射状开裂。
球墨是垂直0001面向各个方向生长的,从而形成很多个从核心向外辐射的角锥体二维为扇形区域,0001面即呈年轮状排列。
在SEM中看到的年轮状及辐射状条纹或裂纹,就是球墨晶体学特征的反映。
球墨铸铁一般为过共晶成分,因此球状石墨的长大,应包括两个阶段:①先共晶结晶阶段,球墨核心形成后,在铁液及贫碳富铁的奥氏体晕圈中长大。
②共晶结晶阶段,球墨周围形成奥氏体外壳,即球墨-奥氏体共晶团。
球墨铸铁铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金,由工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到,除Fe外,还含及其它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。
球墨铸铁是一种具有优良机械性能的灰口铸铁。
一般在浇注之前,在铁液中加入少量球化剂(通常为镁、稀土镁合金或含铈的稀土合金)和孕育剂(通常为硅铁),使铁水凝固后形成球状石墨。
此种铸铁的强度和韧性比其他铸铁高,有时可代替铸钢和可锻铸铁(malleablecastiron),在机械制造工业中得到了广泛应用。
球墨铸铁在国外是1947年用于工业生产的。
主要性能球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应用,这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。
为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁有许多牌号,提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。
如国际标准化组织ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件,主要是以非合金态生产的。
显然,这个范围包括抗拉强度大于800牛顿/平方毫米,延伸率为2%的高强度牌号。
另一个极端是高塑性牌号,其延伸率大于17%,而相应的强度较低(最低为370牛顿/平方毫米)。
强度和延伸率并不是设计者选择材料的唯一根据,而其它决定性的重要性能还包括屈服强度、弹性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能等。
另外,耐蚀性和抗氧化以及电磁性能对于设计者也许是关键的。
为了满足这些特殊使用,研制了一组奥氏体球铁,通常叫Ni一Resis球铁。
这些奥氏体球铁,主要用镍、铬和锰合金化,并且列入国际标准。
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。
球墨铸铁常用于生产受力复杂,强度、韧性、耐磨性等要求较高的零件,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。
塑钢和球墨铸铁是两种完全不同的材料,它们在性能、用途和生产工艺等方面都有很大的差异。
塑钢是一种塑料制品,其主要成分是聚氯乙烯(PVC)或高密度聚乙烯(HDPE)。
塑钢具有轻便、耐腐蚀、不易变形、不易碎等特点,因此被广泛应用于门窗、隔断、管道等领域。
塑钢的强度较低,承受能力较弱,一般需要添加增强材料来提高其承载能力。
球墨铸铁则是一种金属材料,通过将铁水加入铁水包中,加入球化剂和孕育剂,在离心机的作用下浇注成铸铁件。
球墨铸铁具有较高的强度、韧性和耐磨性,因此被广泛应用于制造高强度、高承载能力的机械零件和构件。
球墨铸铁的生产工艺较复杂,成本较高,需要进行高温退火处理,以消除内应力、稳定组织和提高性能。
总的来说,塑钢和球墨铸铁是两种不同的材料,它们的性能、用途和生产工艺都有很大的差异。
在实际应用中,需要根据具体的使用要求和条件来选择合适的材料。
球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料,其熔炼与铸造工艺主要包括以下几个步骤。
原料准备:主要原料是铸铁和球化剂。
铸铁通常是废铁、废钢等回收材料,而球化剂则是一种能够使铸铁中的碳以球形形式存在的添加剂。
熔炼铸造:将原料放入高温熔炉中进行熔炼,熔炼温度通常在1400℃以上。
在熔炼过程中,加入球化剂,使铸铁中的碳以球形形式存在。
浇注铸造:将熔融的球墨铸铁液体倒入铸型中,待其冷却凝固后,取出铸件。
热处理:对铸件进行热处理,以提高其强度和韧性。
通常采用淬火和回火的方法进行热处理。
加工和表面处理:对铸件进行加工和表面处理,以达到所需的形状和表面质量。
在整个铸造过程中,还需要特别注意以下几点:
球墨铸铁铸造工艺比普通灰铁铸件造型更为严格,其缩量要大于普通灰铁铸件,因此在造型时要加大冒口尺寸,确保冒口内铁液能够完全补充需要的缩量。
造型用型砂不能使用水泥砂造型,而要选用树脂砂或水玻璃砂进行造型,且耐火涂料要选择高温耐火材料。
在熔炼过程中,要严格控制球墨铸铁的含量要求,如要求球墨铸件材质为QT450材质,就需要控制五大元素含量在特定范围内。
浇铸时要采用高温出炉低温浇铸的原则,开始浇铸后要保证每个冒口铁液都能浇满,并持续为冒口补充铁液直至冒口内铁液不再下沉减少为止。
球墨铸铁管的特点
1. 球墨铸铁管那可是相当坚固啊!你想想,就像大力士一样有力,能承受各种压力。
比如说在大型建筑工地上,那么重的东西压在它上面,它根本就不当回事儿,照样稳稳当当的。
2. 球墨铸铁管的耐用性简直了!这就好比一个永远不会疲惫的战士,长时间服役都没问题。
像那些长期使用的水管系统,用了很多年还跟新的一样,厉害吧!
3. 嘿,球墨铸铁管的密封性能那叫一个绝!就如同给水管穿上了一层超级密封的盔甲,水想漏都没门儿。
你看好多城市的供水系统,就是因为它才能保证不漏水呀!
4. 球墨铸铁管安装起来超方便的呀!就好像搭积木一样简单快捷。
工人们在弄的时候就省了好多事儿,不用那么费劲巴拉的。
5. 球墨铸铁管还特别耐腐蚀呢!简直就是对抗腐蚀的勇士。
不管是污水还是其他什么腐蚀性的东西,它都不怕,依旧好好的。
比如一些化工厂的管道,用它就很放心啊!
6. 球墨铸铁管的性价比超高的哟!你说花同样的钱,能买到这么好的管子,这不香吗?就像买东西淘到了超级划算的宝贝一样让人开心。
我觉得球墨铸铁管真的是非常优秀的管材,在各种工程中都有着不可或缺的重要地位,值得大家选择和信赖!。
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
球墨铸铁中常见的石墨形态有球状、团状、开花、蠕虫、枝晶等几类。
其中,最具代表性的形态是球状。
在光学显微镜下观察球状石墨,低倍时,外形近似圆形;高倍时,为多边形,呈辐射状,结构清晰。
经深腐蚀的试样在SEM 中观察,球墨表面不光滑,起伏不平,形成一个个泡状物。
经热氧腐蚀或离子轰击后的试样在SEM中观察,球墨呈年轮状纹理,且被辐射状条纹划分成多个扇形区域;经应力腐蚀即向试样加载应力后观察,呈现年轮状撕裂和辐射状开裂。
球墨是垂直0001面向各个方向生长的,从而形成很多个从核心向外辐射的角锥体二维为扇形区域,0001面即呈年轮状排列。
在SEM中看到的年轮状及辐射状条纹或裂纹,就是球墨晶体学特征的反映。
球墨铸铁一般为过共晶成分,因此球状石墨的长大,应包括两个阶段:
①先共晶结晶阶段,球墨核心形成后,在铁液及贫碳富铁的奥氏体晕圈中长大。
②共晶结晶阶段,球墨周围形成奥氏体外壳,即球墨-奥氏体共晶团。
此时,球墨是在奥氏体壳包围下长大的。
虽然球墨在共晶阶段的长大速度比在液态阶段迟缓,但球墨的大部分是在共晶阶段长大的。
球墨铸铁的共晶团比灰铸铁的共晶团细小,其数量约为灰铸铁的50~200倍。
还应说明,球墨铸铁的共晶结晶是一种变态共晶,即球墨和奥氏体均可在单独、互不依存的情况下长大。
为了评价石墨球化的好坏,国标GB/T 9441-1988《球墨铸铁金相检验》将球化等级分为6级,见表2。
这是根据观察视场内各种石墨的相对数量及球化率的高低划分的。
表2球化分级
球化级别123456球化率%
≥95
90~< 95
80~< 90
7O~< 80
60~< 70
不规定说明
石墨呈球状,少量团状,允许极少量团絮状石墨大部分呈球状,余为团状和极少量团絮状石墨大部分呈团状和球状,余为团絮状,允许有极少量蠕虫状
石墨大部分呈团絮状和团状,余为球状和少量蠕虫状
石墨呈分散分布的蠕虫状和球状、团状、团絮状石暴呈聚集分布的蠕虫状和片状及球状、团状、团絮状石墨球的数量是衡量球墨铸铁质量的一项重要指标。
某些工厂在检验中,只注意球化率,忽视石墨球数,是不全面的。
理由是:
①石墨球数增加,球径减小,球墨圆整度提高,分布也趋于均匀。
②用石墨球数来评价球墨铸铁的孕育效果,是一种有效、直观的方法。
③球墨铸铁中的球数基本上反应了共晶团数。
④在薄壁铸件中,铸态是否出现渗碳体,主要取决于石墨球数。
美国铸造师协会AFS把石墨球数分成7级,见表1-3-3。
由表可见,石墨球径和石墨球数之间的对应关系较好,而石墨大小和石墨球数之间的对应关系则较差。
表3球墨铸铁石墨球数与大小
项目
石墨球数个/mm
石墨大小级
石墨球径mm100×2标准
AFS图谱
GB/T9441-1988
AFS图谱2558~125063~6对应数值或级别
100
6~7
2~415072~3200
7~8
1.5~32507~81~2300
8<1.5球化处理是球墨铸铁的关键工序。
大致来说,球化处理的历史经历了两个阶段:
①20世纪50年代,以纯镁和压入法为主:
②20世纪60年代中期开始,以稀土镁合金球化剂和冲入法为主,还相继采用了盖包法、型内法和密流法,20世纪80年代又采用了喂丝法工艺。
将纯镁与稀土镁球化剂比较:
纯镁的球化能力强,球墨圆整,白口化倾向小,缺点是反应激烈,铁液沸腾,安全性差,还难以避免缩松、夹渣和皮下气孔等铸造缺陷;合金球化剂的稀土,有脱硫去气的作用,能减少缩松、夹渣等铸造缺陷,生产也较安全,但石墨的圆整度往往稍逊于纯镁处理的球墨铸铁,且白口化倾向较大。
孕育处理是球化处理后不可或缺的工序。
它能促进石墨化,增加石墨球数,提高石墨圆整度。
但加强孕育并不是一味提高孕育量和增加孕育次数。
孕育过量,反而会造成孕育缺陷,如缩松、缩孔和石墨漂浮等:
孕育剂颗粒大,未曾熔化,残留于铸件内,会成为“硬点”。
孕育处理是受多种因素制约的,睹如孕育剂种类,孕育剂粒度、孕育剂数量、孕育方式、铁液温度和孕育位置等等,总之应使处于饱和孕育状态的铁液尽可能接近铁液凝固的瞬间,这样才能以最小的孕育重达到最大的孕育效果。
表3中8个牌号的球墨铸铁,QT900-2一般用热处理制取例如等温淬火,其余7个牌号分别为珠光体、珠光体+铁素体和铁素体球墨铸铁。
在球墨铸铁生产初期,这些牌号都是用正火或退火获得基体组织的,如今都可以由铸态制取了。
生产铸态铁素体球墨铸铁必须注意:
①采用低锰wMn<0.03%、低磷wP<0.07%、低硫wS<0.025%生铁。
还应考虑促进碳化物形成元素的影响:
碳化物系数
CS=Mn+15Cr+20V+30B+10S+7Mo+5Sn+1.5P,其值应取CS<0.8。
②控制终硅量,在铁素体达到要求的前提F,尽量降低终硅量。
例如,美国某些工厂的终硅量为wSi2.2%~2.4%。
③降低终硅量又要不出现白口,就应该加强孕育,采用浇口杯孕育、型内孕育等后期孕育工艺,增加石墨球数,这对薄壁铸件尤为重要。
④控制残留稀土的wRE,薄壁铸件为0.015%~0.03%,厚壁铸件为
0.02%~0.04%。
生产铸态珠光体球墨铸铁必须注意:
①采用低磷低硫生铁,严格控制有害微量元素的含量。
②”Mn以0.25%~0.50%为宜。
⑧为了增加珠光体含量,常用的合金化元素有铜、锡、锑等;若以铜对珠光体的作用为1,则锡、锑的作用分别为10倍和100倍。
厚壁铸件宜加入适量的铜。
锡易形成晶间碳化物,加入量要控制。
④加强孕育,防止出现碳化物。
各种牌号铸态球墨铸铁中珠光体与铁素体的相对数量,与球墨铸铁生产的初期比较,珠光体球墨铸铁中的铁素体量己上升。
例如,QT700-2允许铁素体为35%体积分数,这已趋向于混合基体了。
球墨铸铁的铸造缺陷如缩孔、缩松、夹渣、反白口等,是其他铸铁都有的,有些缺陷如球化不良、球化衰退等,则是球墨铸铁特有的。