鑄鐵的石墨化過程鑄鐵中石墨的形成過程稱為石墨化過程。鑄鐵組織形成的基本過程就是鑄鐵中石墨的形成過程。因此,了解石墨化過程的條件與影響因素對(duì)掌握鑄鐵材料的組織與性能是十分重要的。根據(jù)Fe-C合金雙重狀態(tài)圖,鑄鐵的石墨化過程可分為三個(gè)階段:第一階段,即液相亞共晶結(jié)晶階段。包括,從過共晶成分的液相中直接結(jié)晶出一次石墨,從共晶成分的液相中結(jié)晶出奧氏體加石墨,由一次滲碳體和共晶滲碳體在高溫退火時(shí)分解形成的石墨。中間階段,即共晶轉(zhuǎn)變亞共析轉(zhuǎn)變之間階段。包括從奧氏體中直接析出二次石墨和二次滲碳體在此溫度區(qū)間分解形成的石墨。第三階段,即共析轉(zhuǎn)變階段。包括共析轉(zhuǎn)變時(shí),形成的共析石墨和共析滲碳體退火時(shí)分解形成的石墨。鑄鐵件經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì),減輕重量同時(shí)增強(qiáng)強(qiáng)度。常州蠕墨鑄鐵件加工
同灰鑄鐵一樣,常見的球墨鑄鐵基體有鐵素體基體、珠光體基體、鐵素體+珠光體基體三種形式,如若經(jīng)過熱處理,基體中還可有下貝氏體、馬氏體、屈氏體和索氏體等。珠光體球鐵的抗拉強(qiáng)度比鐵素體球鐵的高50%以上,而鐵素體球鐵的延伸率是珠光體球鐵的3~5倍。經(jīng)過熱處理改善球墨鑄鐵的基體組織,可以使其具有更高的強(qiáng)度、塑性和斷裂韌性。對(duì)基體檢驗(yàn)時(shí),首先確定基體類型,再評(píng)定珠光體數(shù)量。這部分內(nèi)容可參考本章第三節(jié)灰鑄鐵的基體檢驗(yàn)。不同之處是,鐵素體在鑄態(tài)或完全奧氏體化正火后,是呈牛眼狀分布在石墨周圍,見本節(jié)后面內(nèi)容有圖例。青島水泵殼鑄鐵件定制鑄鐵件在能源領(lǐng)域,助力能源高效轉(zhuǎn)換。
按生產(chǎn)方法和組織性能分普通灰鑄鐵:這種鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態(tài)的片狀石墨形式存在,其斷口呈暗灰色,有一定的力學(xué)性能和良好的被切削性能,普遍應(yīng)用于工業(yè)中孕育鑄鐵:這是在灰鑄鐵基礎(chǔ)上,采用“變質(zhì)處理”而成,又稱變質(zhì)鑄鐵。其強(qiáng)度、塑性和韌性均比一般灰鑄鐵好得多,組織也較均勻。主要用于制造力學(xué)性能要求較高,而截面尺寸變化較大的大型鑄件可鍛鑄鐵:可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火而成,比灰鑄鐵具有較高的韌性,又稱韌性鑄鐵。它并不可以鍛造,常用來制造承受沖擊載荷的鑄件球墨鑄鐵:簡(jiǎn)稱球鐵。它是通過在澆鑄前往鐵液中加入一定量的球化劑和墨化劑,以促進(jìn)呈球狀石墨結(jié)晶而獲得的。它和鋼相比,除塑性、韌性稍低外,其他性能均接近,是兼有鋼和鑄鐵優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)良材料,在機(jī)械工程上應(yīng)用廣特殊性能鑄鐵:這是一種有某些特性的鑄鐵,根據(jù)用途的不同,可分為耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵等。大都屬于合金鑄鐵,在機(jī)械制造上應(yīng)用較廣
球墨鑄鐵中的石墨呈球狀,對(duì)基體的割裂作用較小,球墨鑄鐵比灰鑄鐵具有高得多的強(qiáng)度、塑性和韌性。同其它鑄鐵相比,球墨鑄鐵不僅抗拉強(qiáng)度高,而且屈服極限也很高,屈強(qiáng)比達(dá)到0.7~0.8,比鋼高很多(普通鋼為0.35~0.5)。因此對(duì)承受靜載荷的零件,可以用球墨鑄鐵代鋼,以減輕機(jī)器之重量。此外,球墨鑄鐵的疲勞強(qiáng)度亦可和鋼相媲美。球墨鑄鐵的缺點(diǎn)是鑄造性能低于普通灰鑄**固時(shí)收縮較大。另外,對(duì)鑄鐵的化學(xué)成分要求高。球墨鑄鐵減震性不如灰鑄鐵高。古老工藝與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合,打造品質(zhì)鑄鐵件。
一般來說,鑄件冷卻速度趨緩慢,就越有利于按照Fe-G穩(wěn)定系狀態(tài)圖進(jìn)行結(jié)晶與轉(zhuǎn)變,充分進(jìn)行石墨化;反之則有利于按照Fe-Fe3C亞穩(wěn)定系狀態(tài)圖進(jìn)行結(jié)晶與轉(zhuǎn)變,**終獲得白口鐵。尤其是在共析階段的石墨化,由于溫度較低,冷卻速度增大,原子擴(kuò)散困難,所以通常情況下,共折階段的石墨化難以充分進(jìn)行。鑄鐵的冷卻速度是一個(gè)綜合的因素,它與澆注溫度、傳型材料的導(dǎo)熱能力以及鑄件的壁厚等因素有關(guān)。而且通常這些因素對(duì)兩個(gè)階段的影響基本相同。精細(xì)鑄造,讓每一個(gè)鑄鐵件都成為藝術(shù)品。濟(jì)南加油泵鑄鐵件批發(fā)
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為了細(xì)化灰鑄鐵的組織,提高鑄鐵的機(jī)械性能,并使其均勻一致。通常在澆注前往鐵水中加和少量強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化的物質(zhì),即孕育劑)進(jìn)行處理,這一處理過程稱為孕育處理。經(jīng)過孕育處理的灰鑄鐵稱孕育鑄鐵。常用的孕育劑有破鐵、硅鈣、稀土臺(tái)金等,其中**常用的是含有75%Si的鐵合金。孕育劑的加入量大致在0.2%~0.5%,應(yīng)視鑄件厚薄而定。孕育劑的作用是促使石里非自發(fā)形核,因而孕育鑄鐵的全相組織是在細(xì)密的珠光體基體上,均勻分布細(xì)小的石墨,其抗拉強(qiáng)度可達(dá)300一400MPa,硬度可達(dá)HB170-270,αk可達(dá)3~8J/cm2、延伸率達(dá)0.5%左右,都比普通灰鑄鐵高。常州蠕墨鑄鐵件加工