球墨铸铁生产时化学成分的选择原则

球墨铸铁化学成分重要包含碳.硅.锰.硫.磷五大罕有元素.对于一些对组织及机能有特别请求的铸件,还包含少量的合金元素.同通俗灰铸铁不合的是,为包管石墨球化,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：碳是球墨铸铁的根本元素,碳高有助于石墨化.因为石墨呈球状后石墨对机械机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邻近不但可以改良铁液的流淌性,对于球墨铸铁而言,碳当量的进步还会因为进步了铸铁凝固时的石墨化膨胀进步铁液的自补缩才能.但是,碳含量过高,会引起石墨沉没.是以,球墨铸铁中碳当量的上限以不消失石墨沉没为原则.2.硅的选择原则：—3.0%.选定碳当量后,一般采纳高碳低硅强化孕育的原则.硅的下限以不消失自由渗碳体为原则.球墨铸铁中碳硅含量肯定今后,可用图2进行磨练.假如碳硅含量在图中的暗影区,则成分设计根本适合.假如高于最佳区域,则轻易消失石墨漂显现象.假如低于最佳区域,则轻易消失缩松缺点和自由碳化物.3.锰的选择原则：因为球墨铸铁中硫的含量已经很低,不须要过多的锰来中和硫,球墨铸铁中锰的感化就重要表示在增长珠光体的稳固性,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.锰也会进步铁素体球墨铸铁的韧脆性改变温度,锰含量每增长0.1%,脆性改变温度进步10～12℃.是以,球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好,即使珠光体球墨铸铁,锰含量也不宜超出0.4～0.6%.只有以进步耐磨性为目标的中锰球铁和贝氏体球铁破例.4.磷的选择原则：℃.是以,球墨铸铁中磷的含量愈低愈好,一般情形下应低于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肯定今后,可用图2进行磨练.假如碳硅含量在图中的暗影区,则成分设计根本适合.假如高于最佳区域,则轻易消失石墨漂显现象.假如低于最佳区域,则轻易消失缩松缺点和自由碳化物.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,硫的消失会大量消费铁液中的球化元素,形成镁和稀土的硫化物,引起夹渣.气孔等锻造缺点.球墨铸铁中硫的含量一般请求小于0.06%.。

a536 gr65-45-12化学成分标准1.导言美国铸造材料协会（ASTM）制定了多种用于铸造材料的标准，其中包括A536 Gr65-45-12铸铁的化学成分标准。

对于需要使用A536Gr65-45-12铸铁材料的企业和个人来说，了解和遵守这一标准是非常重要的。

2. A536 Gr65-45-12铸铁A536 Gr65-45-12是一种特殊的球墨铸铁材料，其性能优异，广泛应用于汽车零部件、机械零部件等领域。

A536 Gr65-45-12球墨铸铁具有优良的强度、韧性和耐磨性，因此备受青睐。

3. 化学成分标准根据ASTM A536标准，A536 Gr65-45-12球墨铸铁的化学成分应符合以下要求：- 碳含量：3.40-3.60- 硅含量：2.00-2.75- 锰含量：0.60-0.90- 硫含量：0.020最大- 磷含量：0.035最大- 镁含量：0.035-0.0554. 化学成分的重要性化学成分是决定铸铁材料性能的关键因素之一。

合理的化学成分可以确保球墨铸铁的力学性能、热处理性能和耐蚀性能均达到要求，从而满足特定工程应用的需求。

5. 确保成分符合标准的方法企业在生产A536 Gr65-45-12球墨铸铁材料时，需要对原料和成品进行严格的化学成分测试。

常用的测试方法包括光谱分析、化学分析和质量检测等。

6. 严格遵守化学成分标准的意义严格遵守A536 Gr65-45-12球墨铸铁的化学成分标准，可以确保产品质量稳定，减少因化学成分波动引起的质量问题，提高产品的市场竞争力。

7. 结语A536 Gr65-45-12球墨铸铁的化学成分标准对于保证产品质量、满足工程应用需求具有重要意义。

企业和个人应认真对待化学成分标准，确保生产和使用的A536 Gr65-45-12球墨铸铁材料符合相关标准要求，以确保产品的品质和性能达标。

8. 化学成分控制对材料性能的影响A536 Gr65-45-12球墨铸铁的化学成分直接影响其力学性能、热处理性能和耐蚀性能。

球墨铸铁化学成分的标准
首先，球墨铸铁的主要化学成分包括碳、硅、锰、磷和硫。

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，碳含量的标准范围是必须要严格控制的。

其次，硅是球墨铸铁中的另一个重要元素，它可以提高球墨铸铁的流动性和润
滑性，有利于铸件的充型和浇注。

同时，硅还可以稀化铁水中的石墨，改善球墨铸铁的组织，提高其强度和韧性。

因此，硅含量也是需要按照标准进行控制的重要参数之一。

除了碳和硅外，锰、磷和硫等元素的含量也会对球墨铸铁的性能产生影响。

锰
能够稀化球墨铸铁中的石墨，提高其韧性和抗冲击性能；磷和硫则是有害元素，它们会使球墨铸铁产生脆性组织，降低其强度和韧性。

因此，在生产过程中，需要严格控制锰、磷和硫的含量，确保其符合标准要求。

总的来说，球墨铸铁化学成分的标准是确保球墨铸铁材料具有良好性能的重要
保障。

只有严格按照标准要求进行生产，才能保证球墨铸铁材料具有优良的机械性能和耐腐蚀性能，满足不同工程领域的使用要求。

希望本文对您了解球墨铸铁化学成分的标准有所帮助。

铸铁是一种常用的工程材料，具有良好的耐磨、抗压和耐腐蚀等性能。

然而，不同类型的铸铁其化学成分也会有所差异。

下面我们将介绍常见的铸铁化学成分标准。

一、灰口铸铁灰口铸铁是最常见的铸铁材料之一，其主要化学成分包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)等元素。

其中，碳的含量一般在 2.5%~3.8%之间，硅的含量在 1.0%~3.0%之间，锰的含量在0.2%~0.8%之间，硫的含量在0.02%~0.15%之间，磷的含量在0.1%~0.4%之间。

二、球墨铸铁球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料，其主要化学成分除了碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)等元素外，还含有镍(Ni)、钼(Mo)等合金元素。

其中，碳的含量一般在2.7%~3.6%之间，硅的含量在1.0%~3.0%之间，锰的含量在0.2%~0.8%之间，硫的含量在0.02%~0.06%之间，磷的含量在0.05%~0.2%之间，镍的含量在0.5%~1.0%之间，钼的含量在0.05%~0.2%之间。

三、白口铸铁白口铸铁是一种碳化铸铁材料，其主要化学成分包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)等元素。

其中，碳的含量一般在1.8%~3.6%之间，硅的含量在0.5%~2.5%之间，锰的含量在0.2%~1.0%之间，磷的含量在0.1%~0.6%之间。

四、合金铸铁合金铸铁是一种经过特殊处理的铸铁材料，其主要化学成分除了碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)等元素外，还含有铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜(Cu)等合金元素。

其中，碳的含量一般在2.7%~3.6%之间，硅的含量在1.0%~2.8%之间，锰的含量在0.2%~0.8%之间，硫的含量在0.02%~0.06%之间，磷的含量在0.05%~0.2%之间，铬的含量在0.5%~2.5%之间，镍的含量在0.5%~1.5%之间，钼的含量在0.05%~0.5%之间，铜的含量在0.5%~1.5%之间。

第一章1 为什么有双重相图的存在？双重相图的存在对铸铁件生产有何实际意义？硅对双重相图的影响又有何实际意义？答：1>从热力学观点看，在一定条件下，按Fe-Fe3C相图转变亦是有可能的，因此就出现了二重性2>通过双重相同，可以明显的看出稳定平衡在发生共晶转变及共析转变时，其温度要比介稳定平衡发生时的温度高，而发生共晶、共析转变时所需含C量，以及转变后的r中的含碳量，稳定平衡要比介稳定平衡低。

依此规律，就可以通过控制温度成分来控制凝固后的铸铁组织。

3>硅元素的作用：a：共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少b：硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三重共存区c：共晶和共析温度范围改变了，含硅量越高，稳定系的共晶温度高出介稳定系的共晶温度越多d：硅量的增加，缩小了相图上的奥氏体区2 分析讨论片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨的长大的过程及形成条件。

答：片状石墨：按晶体生长理论，石墨的正常生长方式沿基面择优生长，形成片状组织。

实际石墨晶体中存在多种缺陷，螺旋位错缺陷能促进片状石墨的形成。

螺旋位错为石墨的生长提供a、c两个互相垂直的两种生长方向，当a方向的生长速度大于c方向的生长速度时，便行程片状石墨。

球状石墨：石墨晶体中的旋转晶界缺陷可促进球状石墨的形成，此外，在螺旋位错中，当c 向的生长速度大于a向的生长速度时就会形成球状石墨。

球状石墨的形成一般先有钙、镁的硫化物及氧化物组成的晶核开始，经球化处理后，还有利于向球状石墨生长。

球状石墨的生长有两个必要条件：较大的过冷度和较大的铁液与石墨间的界面张力。

蠕虫状石墨：有两种形成过程：1>小球墨→畸变球墨→蠕虫状石墨2>小片状石墨→蠕化元素局部富集→蠕虫状石墨3 试讨论磷共晶的分类、析出过程以及如何控制磷共晶体的形态（粗细）及数量。

答：按照组成不同可将磷共晶分为二元磷共晶及三元磷共晶。

磷共晶的形成，是由于磷的偏析造成的，磷属于正偏析元素先析出的部分含P量较少，P不断富集，含量高到一定程度时便形成磷共晶。

随着我国经济的飞速发展以及国外高端铸件的引入和吸收，各领域出现的高性能、高效率、高可靠性的设备对铸件的质量要求日益提高。

低温冲击球墨铸铁材料由于在低温下具备较高的冲击韧度，在风电、高铁等领域得到了广泛的应用。

近年来该领域不断发展，行业内外对铸件的质量要求逐渐达成一致，致力于发展-40℃甚至-50℃条件下的高韧性球墨铸铁，铸件的质量优劣对设备的安全、质量、寿命有着决定性的影响。

我公司是河南柴油机重工有限责任公司与上海711研究所合资组建的专业铸铁制造公司，一直秉承把提高产品的品质与质量放在首位的原则，把质量的稳定性与一致性作为管理的重中之重。

我公司生产的齿轮箱体材料为EN GJS400-18LT，属于典型的薄壁球铁壳类铸件，其尺寸精度、重量、内部质量等要求非常高，在铸造工艺方面存在一定难度，铸态下达到-40℃冲击韧度更是难点中的难点。

1.铸件要求毛坯结构如图1所示，材质为EN GJS-400-18LT，重量260/280kg。

技术要求见表1。

图１毛坯结构表1 铸件技术要求2.影响因素低温环境下服役的球墨铸铁的韧性受生产过程中很多因素的影响，包括其化学成分、铸造工艺、熔炼、球化、孕育处理工艺及热处理制度等，这些因素决定了铸件最终的组织和力学性能。

（1）球墨铸铁组织对冲击韧度的影响实际生产应用中，在碳含量一定的情况下，球化率和石墨球数对冲击性能影响显著，其关系如图2、图3所示。

同时，圆整的石墨球可以改善球墨铸铁的冲击韧度，而石墨体积分数增加或石墨球数增多均可使脆性转变温度下降，并提高上限冲击吸收能量。

因此，在实际生产中必须严格控制球化处理和孕育工艺，要控制原材料（生铁、废钢、回炉料等）中的微量元素含量，特别是要限制反球化及干扰元素的含量。

图4 显示球墨铸铁的基体组织对其冲击性能有明显的影响。

由图4 可知，随着珠光体体积分数的增加，冲击性能降低，因此要保证低温高韧性球墨铸铁为全铁素体基体。

（2）球墨铸铁化学成分对冲击韧度的影响在工艺条件一定的情况下，球墨铸铁的化学成分对组织及会产生决定性的作用，从而决定其性能。

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。

高质量球墨铸铁微量元素和合金元素的选择与控制1 对球墨铸铁原铁液质量的要求球墨铸铁的生产控制包括原铁液化学成分的选择和控制、球化处理和孕育处理等，其中化学成分的选择和控制非常重要。

球墨铸铁化学成分基本可以分为4类：主要元素为C、Si、Mn、P和S；球化元素为Mg和Ce；合金元素主要有Cu、Ni和Mo等和一些微量元素。

微量元素在球墨铸铁中主要指不是特意加入的，由炉料带来，含量很少的元素。

国内外铸造专家很早就对微量元素的作用进行了研究。

微量元素的作用非常复杂，有些元素有多重作用。

有些元素如Bi、Ti、As、Sn、Pb、Al和Sb等阻碍石墨球化，产生片状石墨或蠕虫状石墨或者造成石墨球不圆整、形状不规则，形成团块状、絮团状石墨等畸变石墨，这些元素常常被称为球化干扰元素。

干扰元素的作用往往有加乘的效果，即一起加入时对石墨形状有更强的有害作用。

纯镁处理时由于微量干扰元素造成的片状石墨如图1所示。

有些元素是很强的合金化元素，促进珠光体形成，如Sn、Pb和Bi等就是很强的珠光体促进元素。

有些微量元素是很强的碳化物形成元素，如Cr、V、Mo、Ti和B 等，都是正偏析元素，易偏析于铸件最后凝固的部位，在晶界处浓度很高，造成晶界碳化物和夹杂。

由于Mn、S 和其他微量合金元素含量较高时造成的晶间碳化物和夹杂[3]如图2所示。

值得注意的是，通常晶间夹杂物尺寸很小，在普通显微镜下很难发现，但是只要有，就会对力学性能有影响，特别是对冲击韧性和疲劳强度等动力学性能有严重的影响。

所以，对于要求低温冲击韧度，或者其他要求的球墨铸铁件，如高铁、风电、核废料储运容器及其他关键运动件和与安全有关的零件，必须严格控制所有可能造成晶间夹杂物的有害元素含量。

白新社，白佳鑫 ，刘武成（河北龙凤山铸业有限公司，河北 武安 056300）摘要：摘要：在球墨铸铁的生产中，化学成分的选择和控制是非常重要的。

论述了铁液纯净度的重要性以及高纯和超高纯生铁对球墨铸铁的显微组织及力学性能的影响。