球墨铸铁简介及用途

球墨铸铁简介及应用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。简介生铁是含碳量大于 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。吉龙模具钢材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7090%,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3.63.8%，含硅量2.03.0%，含锰、磷、硫总量不 超过 1.5%和适量的稀土、镁等球化剂。成分表目前市面上球墨铸铁光谱标准样品成分如下：4 口CSiMilFsOr”2.623.430.IS20.5470.00432.9322.UU0.3700.056U.U1 J2.UI32.922.150.B380.0750.0101.5243.221.131.250.2000.0101.0Bh丁 4An fii?1弓771n nn0 34664.000.3401.360.0320.0670.04扁号NiMuVMyQuAll14.461.900.D340.1370.0620.11 5?7 nnnn 1R4nnqn 917n n;nGSB03-1813-233.220.3340.I780.0600.5030.0260054u.blbu.aluu.iuaL.UJJu.btiju.ulb51.011.430.3090.0601.070.04460.09-10.0360.5870.00261.660.0D27扁号TiBNbAs1U.lbbU.UJ34U.JU2-0.003220.0540.00730.D0190.002430.2360.0500.D300.00220 065n ns0 0025nn?i50.2930.1120.D0460.0042&0.00720.1330.0022cSihilipsCioswaii3iaTOIO-133.310.930.31 T0.0510.02002.02GBwa 1132a_0IC-2d-.18：.2SC.7I5Q.44TO.OOB11.62G0WO11S3aT01 o-3a1721.50I.I20.2510.03B1.61GBwaii34aTUll-k74III +II : HdGBW01143aTO1 2-6a1.690.726a.5090.1041.030.019GBWQ1144aT012-7a1.370.168a.3900.0561.100.214TiLaCeMSnGBWQ1138aTO1 2-1 a0.0380.00010.00010.0150.0031GBW( 11 39 aTlllaI Hhh1 1 111i i irII I 74II I 44GBW0114OaTO1 2-3a0.027a.0061a.0270.0240.021GBwaiHiaTUK-lai.ubb-UUUUI-UUUU1U.LUJU.L24GBW01142aTO1 2-5a0.16100.00014.0wt% ），稀土残留量为 0.120.15wt% 时，可获得良好的球状石墨。根据我国铁质差、含硫量高（冲天炉熔炼）和出铁温度低的情况，加入稀土是必 要的。球化剂中镁是主导元素，稀土一方面可促进石墨球化；另一方面克服硫以及杂 质元素的影响以保证球化也是必须的。稀土防止干扰元素破坏球化。研究表明，当干扰元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti等总量为0.05wt%时，加入0.01wt% （残余量）的稀土，可以完全中和干扰，并可抑制变态 石墨的产生。我国绝大部分的生铁中含有钛，有的生铁中含钛高达0.20.3wt%，但稀土镁球化剂由于能使铁中的稀土残留量达0.020.03wt%，故仍可保证石墨球化良好。如果在球墨铸铁中加入 0.020.03wt%Bi，则几乎把球状石墨完全破坏；若随后 加入0.010.05wt%Ce，则又恢复原来的球化状态，这是由于 Bi和Ce形成了稳定的 化合物。稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明，含铈的孕育剂可使铁液在整 个保持期中增加球数，使最终的组织中含有更多的石墨球和更小的白口倾向。经研究 还表明，含稀土的孕育剂可改善球墨铸铁的孕育效果并显著提高抗衰退的能力。加入 稀土可使石墨球数增多的原因可归结为：稀土可提供更多的晶核，但它与FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同；稀土可使原来（存在于铁液中的）不活化的晶核得以 长大，结果使铁液中总的晶核数量增多。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