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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。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70~90%,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3.6~3.8%,含硅量2.0~3.0%,含锰、磷、硫总量不超过1.5%和适量的稀土、镁等球剂
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。
球墨铸铁制造步骤
(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**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
球墨铸铁发展前途
球磨铸铁吨位的增加和市场渗透是很惊人的,这种材料决不能看到达到了它的全部潜力。基于这一点,现在不生产球铁的铸铁厂,建议很好地重新考虑这方面的可能性。节能要求导致基本上重新设计零件,以达到重量轻、效率高,这就必然要提醒设计者集中注意材料。球铁正日益被认为能提供高的强度一重量特性,并且能以比较低的成本生产。 因此预料,随着代替灰铸铁、可锻铸铁和铸银件,能亲眼看到球墨铸铁生产吨位的持续增加。最近出版的刊物对于帮助造厂在这面的力是有利的,虽然计值会变提高而改善。但铁水温度低于1450“C后孕育效果很差,RG值几乎不变。由表3可得:孕育铸铁的质量指标用铸造焦熔炼的比用冶金焦熔炼的高18%,值得注意的是相对硬度反而降低3%。
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