低铬白口铸铁

白口铸铁概念
白口铸铁是一种特殊形式的铸铁，其名称来自其特征性的白色区域，通常与其他铸铁
类型不同，这些区域在铸造过程中经历了收缩和凝固。

白口产生的原因是，铸铁在凝固过
程中，其初生晶粒会在最后凝固的位置糊结在一起，形成一个大的菜花状结构，使这部分
区域显得较为白色，因而得名白口铸铁。

制造白口铸铁需要将液态金属注入模具中，模具中有一个给定的形状和厚度。

液态铁
和石墨块流入模具中并与空气接触时会形成白口铸铁。

这是由于当液态铁和石墨块造成局
部减压时，空气进入规定的途径，形成了气泡或空洞。

白口铸铁具有优异的机械性能和抗磨损性能，因此在工业上被广泛应用于生产机床零
部件、车辆零部件、泵、阀等。

白口铸铁通常分为低合金白口铸铁和高合金白口铸铁两类，低合金白口铸铁中含有少量合金元素，以提高强度和耐用性。

高合金白口铸铁则包含较高
比例的合金元素，以改善其机械特性、耐发热性和抗腐蚀性。

白口铸铁的成本比灰口或球
墨铸铁要高一些，但其性能和工作寿命也更长。

虽然白口铸铁提供了许多优势，但在使用中可能出现某些问题。

例如，在振动使用的
高速套并轴承等应用中，白口铸铁的强度可能会受到影响。

此外，白口铸铁的表面会产生
脆性层，这可能会导致不同零部件之间的接合面层受到破坏，在万分之一的机器化应用中，这可能会致命。

总而言之，白口铸铁具有许多优点和应用领域，但在选择铸造材料时应仔细评估其适
用性和限制性，以确保特定应用对其抗性和耐用性的要求得到满足。

白口铸铁用途
《白口铸铁用途》
嘿，你可别小看这白口铸铁啊！它的用途可广着呢！
就说我家那老房子吧，有个特别重的大铁门，那就是用白口铸铁做的。

那门可结实了，感觉就像个超级卫士一样，牢牢地守护着我们家。

每次我回家看到那扇门，就觉得特别安心。

记得有一次，刮大风，那风呼呼地吹啊，感觉啥都能给吹跑了。

但是咱这白口铸铁的门，纹丝不动，稳如泰山！它就这么静静地立在那里，不管外面怎么闹腾，它就是坚守着自己的岗位。

而且啊，在一些工厂里，也经常能看到白口铸铁的身影呢。

那些大型的机器设备，好多关键的部件也是用它做的。

为啥呢？不就是因为它耐磨、硬度高嘛！能经受住各种高强度的工作，不容易损坏。

你看，这白口铸铁虽然看起来不那么起眼，但在我们生活中可发挥着重要的作用呢！从家里的大门到工厂的机器，它都在默默地贡献着自己的力量。

所以啊，可别小瞧了它哟！以后看到白口铸铁的东西，咱可得多留意留意，说不定它正干着啥重要的活儿呢！这就是白口铸铁，实实在在的好东西呀！。

低铬钛钒耐磨白口铸铁中钒钛的作用
低铬钛钒耐磨白口铸铁是一种常见的高性能材料，它主要由铸铁基体、珠光体和碳化物组成，具有良好的耐磨性、抗冲击性、耐腐蚀性和高温性能。

其中，钒和钛是其主要合金元素之一，对其性能具有重要作用。

1. 钒的作用：
（1）提高硬度和强度
加入适量的钒能明显提高铸铁的硬度和强度。

因为钒的加入可以促进珠光体的形成，并改善珠光体的晶格结构和分布规律，从而增强其硬度和强度。

此外，钒还可以提高铸铁的红硬度和抗腐蚀性。

（2）改善韧性
补充足够的钒可以增强铸铁的韧性，并使其具有更好的抗冲击性。

这是因为钒能够防止珠光体的分解和碳化物的溶解，提高其热稳定性和韧性。

（1）精化组织
钛具有强烈的化学亲和力和活性，能与其他元素形成含钛化合物，从而促进珠光体的生长和晶格结构的精细化。

因此，钛的加入可以有效地提高铸铁的耐磨性和抗冲击性，同时改善其塑性和热稳定性。

（2）提高高温性能
铸铁在高温环境下易出现脆性断裂或氧化腐蚀等问题。

但是，钛具有很好的高温稳定性和抗氧化性能，可以抑制铸铁的氧化和烧损，从而提高其高温性能和使用寿命。

综上所述，低铬钛钒耐磨白口铸铁中的钒和钛是其性能的重要组成部分，它们对提高铸铁的硬度、强度、韧性、耐磨性和高温性能具有重要作用。

同时，在铸铁的生产和应用过程中，合理控制钒和钛的添加量和成分配比也是至关重要的。

白口铸铁名词解释
白口铸铁是一种高硬度、高韧性的铁基合金，通常是在灰口铸铁的基础上加入一定量的铬、钼、钨等合金元素，以提高其硬度和韧性。

白口铸铁的硬度可达 HRc60 以上，比灰口铸铁高约一倍，因此常用于制造高强度、高硬度的零部件。

白口铸铁的制造工艺比较复杂，需要经过熔炼、铸造、退火、切削加工等多个环节。

在加工过程中，白口铸铁的硬度和韧性较高，难以加工，需要采用适当的刀具和加工方法。

通常采用 PCBN 刀具进行加工，因其硬度高、锋利度好，能够高效地加工白口铸铁。

此外，加工白口铸铁时，应采用相对高一点的切削速度 (与陶瓷刀具相比),小进给量 (与合金刀片相比) 的原则，尽可能地减少刀具磨损和加工成本。

白口铸铁具有高强度、高硬度、高韧性等特点，常用于制造高强度、高硬度的零部件，如汽车发动机外壳、机械设备的耐磨件等。

其制造工艺比较复杂，需要经过熔炼、铸造、退火、切削加工等多个环节。

在加工过程中，白口铸铁的硬度和韧性较高，需要采用适当的刀具和加工方法。

奥贝球取代高铬球的趋势我厂（邯郸市天豪耐磨材料厂）2008年就着手自主研发并生产奥贝球铁钢球，采用符合我国国情的廉价的以Mn、Si合金元素为基础的多元合金，以及强化孕育变质处理新技术，创新的利用等温连续冷却淬火+余热等温回火工艺，拥有自主产权专利9项，是国家高新技术企业。

我厂研发生产的奥贝球铁钢球，在国内铸造钢球行业处于领先地位。

与其它钢球的对比效果如下：为了解决在大规模生产中产品质量的稳定性、一致性问题。

我厂对钢球的熔炼、成型浇注、热处理等一系列工装设备进行了全面的提升和改造。

铸造采用了铁型覆砂机械化铸球生产线，热处理设备全部改为全程自动控制的连续加热炉淬火生产线和等温炉回火生产线。

检测中心引进了德国超谱Q6真空光谱仪、高倍金相显微镜、高频红外碳硫分析仪、冲击韧性试验机。

洛氏硬度计、落球试验机等尖端检测设备，不仅大大提高了劳动生产率，改善了操作工人的劳动强度和环境条件，而且铸球生产质量和品质得到了明显提高和稳定。

解决了在大规模生产中最终产品质量的稳定性和可操作性问题。

高铬钢球采用油淬火工艺其硬度高达58-62HRC，不但耐磨且韧性很好。

传统工艺钢球是风淬火，它有一定的局限性，风淬火不能达到激冷效果，且迎风面与背风面温度不一样，造成钢球在使用过程中容易变形。

传统工艺产品的浇铸冒口处的硬度比其它地方的硬度要低2个硬度左右，在使用过程中浇铸冒口处容易凹下去成苹果状，影响研磨效果及磨机级配稳定，这是传统工艺无法克服的弊端。

济南钢城矿业有限公司曾将邯郸市天豪耐磨材料厂生产的高铬球和ADI球进行对比试验，在3.2×3.6m格子型球磨机进行对比，原先使用高铬铸球，台时量39-40吨,处理原矿球耗为1kg，工作电流为67-68A，球耗较高而且破碎率较高、失圆率较高。

使用我厂奥贝球，情况如下：1.破碎率：磨机内磨球无破碎、裂纹，碎球率几乎为零。

2.球耗：加工原矿39867吨，消耗钢球合计22.22吨，奥贝磨球吨球耗0.77kg/T。

五大系列堆焊耐磨材料性能特点耐磨材料五大系列：一、是高锰钢系列：如高锰钢（ZGMn13）、高锰合金（ZGMn13Cr2MoRe）、超高锰合金（ZGMn18Cr2MoRe）。

二、是抗磨铬铸铁系列：如高、中、低铬合金铸铁（如Cr15MOZCu）。

三、是耐磨合金钢系列：如中、低、高碳多元金合钢（如ZG40SiMnCrMO和ZG35Cr2MoNiRe）。

四、是奥贝球铁（ADI）系列；五、各类复合或梯度材料及硬质合金材料。

如碳化铬复合材料（Cr2C3+Q235）、高能离子注渗碳化钨材料（WCSP）、高韧硬质合金（YK25.6）等；六是各类非金属耐磨材料：如聚合陶瓷复合材料、氮化硅（Si3N4）、增韧氧化锆（Y2O3+ZrO2）、增韧三氧化二铝（Al2O3/ZrO2）等。

五大系列的耐磨材料性能比较：高锰钢系列：其代表为高锰钢ZGMn13。

在承受剧烈冲击或接触应力下，其表面会迅速硬化，而芯部仍保持极强的韧性，外硬内韧既抗磨损又抗冲击。

且表面受冲击越重，表面硬化就越充分，耐磨性就越好。

由于高锰钢自身硬度很低（HB170-230），在未硬化时耐磨性是极其有限的，若高锰钢件表面所承受冲击力不足，则表面不能充分硬化（充分硬化后表面硬度可达HB550以上，反之则在HB350以下）则耐磨性无从发挥，而呈现出不耐磨状况。

抗磨高铬铸铁系列：按组织结构和使用情况，铬系铸铁可以分为三大类：第一类为具有良好高温性能的铬系白口铸铁。

这种铸铁含铬量为33%，其组织多数为奥氏体和铁铬碳化物，有时也出现铁素体。

这种合金除具有一定的耐磨性外，在温度不高于1050℃的高温工作条件下，具有良好的抗氧化性能。

第二类为具有良好耐磨性的铬系白口铸铁（简称高铬铸铁）。

这种铸铁中除含有12～20%的铬外，还含有适量的钼。

这类铸铁凝固后的组织为(Fe,Cr)7C3型碳化物和γ相。

当基体全部为马氏体时，这种合金的耐磨性能最好。

如果基体中存在残余奥氏体，通常要进行热处理。

我国目前通用的耐磨材料有以下几大系列：一是高锰钢系列：如高锰钢（ZGMn13）、高锰合金（ZGMn13Cr2MoRe）、超高锰合金（ZGMn18Cr2MoRe）等；二是抗磨铬铸铁系列：如高、中、低铬合金铸铁（如Cr15MOZCu）；三是耐磨合金钢系列:如中、低、高碳多元金合钢（如ZG40SiMnCrMO和ZG35Cr2MoNiRe）；四是奥贝球铁（ADI）系列；五是各类复合或梯度材料及硬质合金材料：如碳化铬复合材料（Cr2C3+Q235）、高能离子注渗碳化钨材料（WCSP）、高韧硬质合金（YK25.6）等；六是各类非金属耐磨材料：如聚合陶瓷复合材料、氮化硅（Si3N4）、增韧氧化锆（Y2O3+ZrO2）、增韧三氧化二铝（Al2O3/ZrO2）等。

不同系列的耐磨材料性能比较：2．2．1 高锰钢系列：其代表为高锰钢ZGMn13。

在承受剧烈冲击或接触应力下，其表面会迅速硬化，而芯部仍保持极强的韧性，外硬内韧既抗磨损又抗冲击。

且表面受冲击越重，表面硬化就越充分，耐磨性就越好。

由于高锰钢自身硬度很低（HB170-230），在未硬化时耐磨性是极其有限的，若高锰钢件表面所承受冲击力不足，则表面不能充分硬化（充分硬化后表面硬度可达HB550以上，反之则在HB350以下）则耐磨性无从发挥，而呈现出不耐磨状况。

2．2．2 抗磨高铬铸铁系列：按组织结构和使用情况，铬系铸铁可以分为三大类：第一类为具有良好高温性能的铬系白口铸铁。

这种铸铁含铬量为33%，其组织多数为奥氏体和铁铬碳化物，有时也出现铁素体。

这种合金除具有一定的耐磨性外，在温度不高于1050℃的高温工作条件下，具有良好的抗氧化性能。

第二类为具有良好耐磨性的铬系白口铸铁（简称高铬铸铁）。

这种铸铁中除含有12～20%的铬外，还含有适量的钼。

这类铸铁凝固后的组织为(Fe,Cr)7C3型碳化物和γ相。

当基体全部为马氏体时，这种合金的耐磨性能最好。

如果基体中存在残余奥氏体，通常要进行热处理。

第六章合金元素在铸铁中的作用及合金铸铁在铸铁中加入一定的合金元素可以改变铸铁的铸态或热处理后的组织，从而改变其物理性能和化学性能。

我们把含有一定数量的合金元素，从而具有特定的物理或化学性能的铸铁称为合金铸铁。

本章主要介绍合金铸铁中常见合金元素在铸铁中的作用及合金铸铁的组织及性能特点。

第一节铬在铸铁中的作用及铬系耐磨铸铁一、铬对铁碳相图的影响及含铬碳化物为了更好地了解铬在铸铁中的作用，首先介绍有关相图。

图6—1是Fe-Cr 二元相图。

在Fe-Cr相图中，γ相区接近于环弧状，与Fe-C相图的γ相区相比，其温度范围要小一些，而成分范围更大一些。

在该相图中存在着σ相区，这种相为脆性相。

图6—1 Fe-Cr二元相图1──非平衡磁性转变线2──平衡磁性转变线图6—2为杰克逊（Jackson）用热分析法得到的Fe-C-Cr三元相图的液相面投影图。

6—2 Fe-C-Cr三元合金的液相面图该图表明，Fe-C-Cr合金凝固时，随合金成分的不同，可以析出α、γ、K1、K2、K C五种不同的相。

在这五种相中，α和γ是固溶体相，其余三个相为结构不同的碳化物相，它们分别为：K1＝(Cr,Fe)23C6K2＝(Cr,Fe)7C3K C＝(Cr,Fe)3C按照杰克逊所提出的相图，在准稳态时Fe-Cr-C三元合金有三个包共晶反应和一个包共析反应，即1449℃时，L＋K1→α＋K21292℃时，L＋α→γ＋K21184℃时，L＋K2→γ＋K C795℃时，γ＋K2→α＋K C这三种碳化物的晶体结构类型及其溶解碳和铬的能力见表6—1。

由图6—2可以看出，铬对铁碳合金中碳化物的相结构有重要影响。

当铬含量很低时，铁碳合金中的碳化物为K C；铬含量较高时，碳化物主要为K2；而只有当铬含量大于60%时，才可以在很窄的含碳量范围里析出K1相。

这些碳化物可以和γ相形成共晶体，如果合金是亚共晶成分，则凝固时先析出γ相，当铁液成分达到共晶成分时，析出γ相和碳化物共晶体；如果合金是过共晶成分，则先析出碳化物，然后析出共晶体。