Cr在球铁中的作用探讨——Cr在铸态球铁中的应用2
微Cr对中锰球墨铸铁组织与性能的影响
微Cr对中锰球墨铸铁组织与性能的影响张大伟;初福民;邢磊;祖昕晖【摘要】通过加入微量合金元素Cr,研究了Cr对中锰球墨铸铁基体组织和性能的影响.研究结果表明,Cr的加入提高了冷却速率,使石墨球化效果得到改善.而Cr的激冷倾向则对凝固过程产生影响,使马氏体组织更加细化、均匀.从实验数据可以看出,微Cr中锰球墨铸铁在力学性能和耐磨性能方面都要优于普通中锰球墨铸铁.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2008(023)005【总页数】4页(P441-444)【关键词】球墨铸铁;铬;耐磨性【作者】张大伟;初福民;邢磊;祖昕晖【作者单位】山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】工业技术第 23 卷2008 年第5 期10月山东建筑大学学报JOURNAL OFSHANDONCJIAN7HU UNIVERSITY Vol.23 No.5Oct.2008文章编号：1673-7644( 2008) 05-0441 -04微 Cr 对中锰球墨铸铁组织与性能的影响张大伟，初福民，邢磊，祖昕晖（山东建筑大学材料科学与工程学院，山东济南 250101 ）摘要：通过加入微量合金元素 Cr ，研究了 Cr 对中锰球墨铸铁基体组织和性能的影响。
研究结果表明，Cr 的加入提高了冷却速率，使石墨球化效果得到改善。
而 Cr 的激冷倾向则对凝固过程产生影响，使马氏体组织更加细化、均匀。
从实验数据可以看出，微 Cr 中锰球墨铸铁在力学性能和耐磨性能方面都要优于普通中锰球墨铸铁。
关键词：球墨铸铁；铬；耐磨性中图分类号： TC156 文献标识码：A Effectoftracechromiumonmatrixstructureandperformanceofductilecastiron withmediummanganese ZHANG Da-wei,CHU Fu-min,XING Lei,etal.( Schoolof MaterialsScienceandEngineering,ShandongJianzhu UniversitY,Jinan 250101,China) Abstract: Effect of Cronmatrixstructureandperformanceof ductile castiron hasbeeninvestigated byaddingtracealloyingelementCr.Theresultsindicatedthat the coolingratewasincreasedwith the addition of Cr,andthe effectof graphite spheroidization wasimproved. While the chillingtendencyof Creffected the solidificationprocessandmadethe martensiticstructuremorerefining andhomogene- ous.Theexperimentaldatashowedthat ductile castiron with tracechromiumandmediummanganese was superiortocommonductile castiron with mediummanganesein mechanicalperformanceandwear resistance.Keywords:ductile castiron;chromium;abrasiveresistance O 引言混凝土搅拌机是建筑业中广泛使用的设备，其衬板常用的主要材质为中锰球墨铸铁（以下简称中锰球铁）。
铸造合金及其熔炼复习重点
第一篇铸铁及其熔炼1、按石墨形态的不同，铸铁分为灰口铸铁；球墨铸铁；蠕墨铸铁。
2、在Fe-G-Si相图中，硅的作用（1）共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少；（2）共晶转变和共析转变出现三相共存区；（3）改变共晶转变温度范围；提高共析转变温度；（4）减小奥氏体区域。
3、只考虑Si、P等元素对共晶点实际碳量影响的计算公式为CE=C+1/3（Si+P）；4、亚共晶铸铁凝固特点：凝固过程中，共晶体不是在初析树枝晶上以延续的方式在结晶前沿形核并长大，而是在初析奥氏体晶体附近的枝晶间、具有共晶成分的液体中单独由石墨形核开始；石墨作为领先相与共晶奥氏体共生生长；5、过共晶铸铁的凝固特点：凝固过程则由析出初析石墨开始，到达共晶温度时，共晶石墨在初析石墨上析出，共晶石墨与初析石墨相连。
\6、石墨的晶体结构是六方晶体。
7、如图所示，形成片状石墨的晶体生长是Ａ向占优，而球状石墨是Ｃ向生长占优，8、F、C型石墨属于过共晶成分铸铁中形成的石墨Ａ型Ｂ型Ｄ型Ｆ型9、球状石墨形成的两个必要条件：铁液凝固时必须有较大的过冷度；铁液与石墨间较大的表面张力。
10、球墨铸铁的球状石墨的长大包括两个过程：石墨球在熔体中直接析出并长大；形成奥氏体外壳，在奥氏体外壳包围下长大。
11、由于球状石墨的生长是在共晶成分下形成的石墨和奥氏体分离长大，因此其共晶过程又称之为离异共晶；12、灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨组成，基体的主要形式有珠光体、铁素体、珠光体加铁素体。
|13、普通铸铁中除铁以外，五大基本元素包括碳、硅、锰、硫、磷，其中碳、硅是最基本的成分，磷、硫是杂质元素，因此加以限制。
14、在铁碳双重相图中，稳定系和亚稳定系的共晶反应温度差别形成了共晶温度间隔，对于Ni、Si、Cr、S这四种元素来说，促进合金液在冷却过程中按稳定系转变的元素有Ni、Si，按亚稳定系转变的元素有Cr、S。
15、Cr元素在铸铁中的作用:(1)反石墨化元素,珠光体稳定元素;(2)Cr是缩小γ区元素;(3) 在含量超过2%易形成白口组织,(4) Cr含量在10%~30%,形成高碳化合物以及在铸件表面形成氧化膜，从而用作耐磨、耐热零件。
Cr、V元素对高硅钼球墨铸铁抗氧化性能的影响
420FO U N D RV铸钢•铸铁Vol.70 No.4 2021 C r、V元素对高硅钼球墨铸铁抗氧化性能的影响韩非1,徐锦锋1,吴晓明1,朱铭2，高军2(1.西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安710048; 2.江苏多为泵业股份有限公司，江苏大丰224115)摘要：采用增重法研究了单一添加和复合添加铬、钒元素对高硅钼球铁抗氧化性能的影响。
结果表明：在高温氧化过程中，合金单位面积的氧化增重量皆随氧化时间的增长而增多，S i、Cr氧化形成的Si02薄膜和Cr203薄膜均可较好地阻碍氧化性气体的侵入。
V元素的添加会肖I J弱Cr元素的抗氧化性能。
同时，在合金的氧化层与母材基体区之间都存在一个贫碳层。
对比分析表明，单一添加C r元素对提高高硅钼球铁抗氧化性能的效果最佳。
关键词：高硅钼球铁；铬；钒；抗氧化性能高温氧化是高温下金属材料与环境中的氧化性气体发生化学反应而形成氧化皮，并使氧原子不断侵入基体内部而导致材料变质和使用性能被破坏的过程。
随着工程制备领域对材质高耐热性的不断追求，关于金属高温氧化特性的研究也随之发展起来[U2]。
排气歧管作为汽车排气系统中距离发动机最近、工作温度最高且外部直接与空气接触的部件[31,其优良的抗氧化性能是决定排气歧管材质优劣的关键因素之一[4]。
迄今，关于汽车排气歧管用高硅钼球铁的组织与性能的研究已有很多[5'但关于合金化处理对高硅钼球铁高温性能影响规律的研究相对较少，尤其对合金化元素与高硅泪球铁抗氧化性能之间相关性的研究更少[9]。
本研究拟对牌号为Q TR Si4M o l的高硅泪球铁进行单一添加和复合添加铬、钒元素进行低合金化处理，探索铬、钒元素对高硅钼球铁高温抗氧化性的影响规律，以期为进一步提高高硅钼球铁的热疲劳性能提供理论依据。
作者简介：韩非（1994-),男，硕 士生，主要研究球墨铸铁组织与性能。
E-mail: hanfei9412@163 .com通讯作者：徐锦锋，男，教授。
铬对铸态珠光体球铁显微组织的影响
:2 :! 铬对基体组织的影响 += 既是一种强烈促进珠光 体 形 成 元 素， 又能细 化珠光体 组 织。通 常 情 况 下， 当铁液的碳当量大于 :2 KI 时， 不加 入 适 量 的 合 金 元 素， 难以稳定珠光体
本期责任编辑： 邓宏运! 连! 炜! 袁! 森! 郭学锋
铬对铸态珠光体球铁显微组织的影响
MEJ:G A,-.$/-0，@J> N,.$2/-.O，MC:G ;-$P5.，EC E-.$Q,. （ ;<RS* 0T U-S<V5-9 C.O5.<<V5.O，E,W<5 J,S070S5X< Y.Z,4SV5<4 Y.4S5S,S<， [/5+-. ##!""! ， D/5.-）
47310$,1： B/< V09< -.Z Z54SV5W,S50. 0T 6/V075,7 5. S/< 756V04SV,6S,V< 0T -4$6-4S R<-V95S56 Z,6S59< 6-4S 5V0. \<V< 7<-4,V<Z W+ ,45.O <9<6SV0. RV0W< -.Z H$V-+ Z5TTV-6S50.* B/< 5.T9,<.6< 0T 6/V075,7 0. S/< 756V04SV,6S,V< 0T -4$6-4S Z,6S59< 6-4S 5V0. \-4 -.-9+2<Z* YS 4/0\<Z S/-S S/<V< \-4 - S<.Z<.6+ T0V 6/V075,7 S0 4<OV<O-S< 4<V50,49+ S0 T0V7 6/V075,7 60.S-5.<Z$ 6<7<.S5S< ，\/56/ 5.S<.45T+5.O S/< V<T5.<7<.S -.Z T0V75.O S<.Z<.6+ 0T R<-V95S<* 8+9 :-0;3： ]<-V95S56 Z,6S59< 6-4S 5V0.； D/V075,7； U56V04SV,6S,V< 铬是严格控制的合金 ’ ’ 在传统的球铁生产理论中， 元素， 它促进碳化物的形成。但试验研究表明， 以铬作 为铸态球铁的合金化元素， 只要成分设计合理， 采用强 化孕育处理工艺， 能得到理想的组织和较高的强韧性 能。铬的来源广， 比铜、 镍、 锡、 钼、 锑便宜， 而且用量 少。以铬代替铜、 镍、 锡、 钼、 锑等合金元素生产高强度 球铁， 具有良好的经济效益。 ! ’ 试验材料及方法 用 &%" ^O 中频电炉熔化， 炉料为球铁用生铁、 碳 素废钢， 熔化后， 加入铬铁 （ 含铬 L"_ ） 调整铁液的铬 含量， 用稀土镁硅铁合金作球化剂， 加入量为 &* (_ ， 用冲入法处理， 处理温度为 & %"" ‘ & %I" a ， 每次处理 &K ^O； 用直径为 "* ! 77 ‘ "* K 77 的粒状 =<[5(% 随流 孕育， 加入量为 !"* !_ 。铁液浇注 A 形试块， 浇注温 度控制在 & IK" ‘ & #&" a ， 铸型为湿砂型。 在该试块平直部分取样， 采用 H$射线衍射和电子 探针分析铬在组织中的分布。 " ’ 显微组织分析 通过光学显微镜对试样金相观察发现， 基体组织 为珠光体， 有少量弥散状的碳化物。在高倍显微镜下 观察发现， 珠光体片层间距细小， 片层分布均匀， 有一 定的规律性。而在低倍显微镜下观察到的弥散状碳化
做球墨铸铁的看过来，这些元素质量的影响你一定要记住！
做球墨铸铁的看过来，这些元素质量的影响你一定要记住！许多元素都会以小量存在于铸铁中，并对铸件的组织及性能产生明显的影响。
有些是有意加入的，而另一些则是来自于含有痕量杂质的原料。
在这些元素当中，有的是有懊悔作用的，尤其是在灰铁方面，而有些则是很有害的，必须尽可能加以避免。
下表列出了这些元素的通常来源，可能出现的含量水平，以及它们的主要作用。
表中未包括将其用作主要合金化元素的那些元素（例如Cr）元素通常来源通常含量（%）在铸铁中的作用Al 铝镇静废料、孕育剂、铁合金、轻合金零件及加入的铝达0.03含量高于0.005%时，可使薄壁件出现氢致针孔。
抑制氮的作用。
促使浮渣形成，高于0.08%时对球状石墨有害。
可用Ce加以抑制。
石墨的强稳定剂。
Sb 废钢、废上釉搪瓷、轴承架、有意加入达0.02珠光体和碳化物的强促进剂。
没有稀土时会阻止球化。
As 生铁、废钢达0.05 珠光体和碳化物的强促进剂。
改善球状石墨的形态。
Ba 含Ba孕育剂达0.003 改善石墨的成核和减少衰退。
减小白口倾向和促进石墨生成。
Bi 有意加入、含Bi的铸模涂料很少高于0.01引起白口和不良球形。
增加含稀土（Ce）球铁的球数。
球数过多可引起收缩问题。
B 废上釉搪瓷、成硼铁有意加入达0.01高于5ppm促进铁素体的形成。
高于10ppm促进碳化物形成，尤其是在球铁中。
20ppm改善可锻铸铁的退火。
Ca 铁合金、球化剂、孕育剂达0.01促进石墨球的球化作用。
改善石墨的成核。
减小白口倾向和促进石墨生成。
Ce 大多数镁合金或成铈铁或其它稀土源加入的达0.02灰铁一般不用。
抑制球铁中的有害元素，改善石墨的球化作用。
因析出而稳定碳化物。
Cr 合金钢、镀铬钢板、某些生铁、铬铁达0.3促进白口和珠光体生成。
增加强度。
含量大于0.05%时，在球铁生成碳化物析出物。
Co 工具钢达0.02 在铸铁中无明显作用。
Cu 铜线、铜基合金、废钢、有意加入达0.5促进珠光体。
Cr合金铸态球墨铸铁的组织和性能——Cr在铸态球墨铸铁中的应用1
C r合金铸态球墨铸铁的组织和性能——C r在铸态球墨铸铁中的应用(1)饶群章，张元好，何汉军，史秋月(湖北汽车工业学院，湖北十堰442002)摘要：研究了cr铸态球铁抗拉强度、伸长率、硬度与珠光体体积分数的关系曲线，比较后认为cr铸态球铁比cu铸态球铁具有更好的疲劳性能。
车削试验表明：cr铸态球铁车削力大于cu铸态球铁而小于钢；钻削试验结果显示：cr铸态球铁的钻削力大于C u铸态球铁而小于钢。
关键词：c r合金化；铸态球铁；组织；性能中图分类号：TG257文献标识码：A文章编号：1003—8345(2009)05—0038—05M i cr os t ruct l l re an d P r oper t i e s of C r—A I l oyed A s—Cast N odul ar I r on——A ppl i cat i on of C r i n A s—C ast N odul ar Ir on(I)R A0Q un—zhang，zH A N G Y ua n—ha o，H E H an-j un，SH I Q i u—yue(H ubei A ut om ot i ve Technol ogy C ol l ege，S h i yan442002，C hi na)A bSt r觚t：T he r el at i onshi p cu r v e bet w e en t ens i l e s tr ength，el o ngat i on，h ar dne ss a nd pearl i t e vo l um e f r acti on of t he C r—al l oye d a s—c as t no du l ar i r o n w as i nvest i gat ed．T h e com par i son s h ow ed t hat t he C r—al l oye d a s—c a st no du l ar i m n has eV e nm or e hi g her f at i gue pr oper t i es t h an C u—al l oyed as—cas t no du l ar i r o n．T u r ni ng t e s t s how e d t h at t he t um i ng{br ce of C r—al l oye d a s—c as t no du l ar i rD n w as bi g ger t ha n C u—al l oyed a s—c a st no du l ar i r on，how eV er l es s t ha n s t eel；and t he dri l l iⅡg t e s t al so s h ow ed t he s a m e res ul t．K e y w or d s：C卜a l l oyi ng；as—c ast no du l ar i r o n；st m ct ur e；pm per t y传统的铸态高强度珠光体球铁，都加人cu、N i、M o、Sn等合金元素(其中一种或数种合用)，但这些金属价格昂贵。
球铁700-2五大元素
球铁700-2五大元素球铁700-2五大元素是指铁（Fe）、碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）和硫（S）。
这些元素在球铁700-2的成分中起着重要的作用，决定了球铁的物理性能和化学性质。
下面将从每个元素的含量、作用及其对球铁性能的影响等方面进行详细阐述。
首先是铁（Fe），球铁的主要成分是铁，其含量通常在94%以上。
铁是球铁的基础，具有良好的导电性和热传导性，并且容易熔化。
铁还是球铁的主要组织成分，对球铁的相结构和性能起着决定性的影响。
其次是碳（C），碳是球铁的第二大元素。
球铁中的碳含量通常在2.5%-4%之间，高于钢的碳含量。
碳的含量会影响球铁的硬度和耐磨性。
高碳球铁具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造耐磨零件；低碳球铁具有较高的韧性和抗冲击性，适用于制造具有抗冲击性能的零件。
碳还会影响球铁的熔点和热膨胀系数，从而影响球铁的铸造性能。
第三个元素是硅（Si），硅是球铁中的一种常见的合金元素。
硅的含量通常在1.5%-3%之间。
硅可以提高球铁的液态流动性和降低液态铁的表面张力，从而改善球铁的铸造性能。
此外，硅还可以提高球铁的延展性和耐温性，降低热膨胀系数，减少热应力的产生。
硅还可以降低球铁的磁性，并提高球铁的热导率和电导率。
第四个元素是锰（Mn），锰是球铁的一种重要合金元素。
锰的含量通常在0.5%-1.2%之间。
锰可以提高球铁的强度和耐磨性，并有利于球铁的热处理。
锰还可以改善球铁的韧性和断裂特性，降低球铁的贝氏体组织的硬度，并减少白口的产生。
锰还可以提高球铁的耐蚀性，尤其对于抵抗酸性介质的腐蚀有较好的效果。
此外，锰还可以抑制渗碳作用，降低球铁的碳含量。
最后一个元素是硫（S），硫是球铁中的杂质元素。
硫的含量通常在0.02%-0.1%之间。
硫对球铁的性能影响较大，过高的硫含量会降低球铁的塑性和韧性，并增加晶界脆性和热脆性。
此外，硫还容易形成夹杂物，对球铁的力学性能和表面质量产生不利影响。
因此，制造球铁时需要控制硫的含量，尽量减少硫的存在。
各种少量-微量元素在铸铁中作用
通常很多元素在铸铁中的含量是很少的，但是会对组织和性能有很大的影响。
一些是工艺添加的，但还有一些是原材料中带入的。
这些元素中的一些元素对铸件是有益的，特别是在灰铁当中；但也有一些元素是非常有害的应该尽可能避免的。
以下表格列出了这些元素的通常来源、通常的含量范围及主要作用。
这些元素中的一些元素作为主要工艺添加元素不被包含在下列表格中。
Al铝铝脱氧废钢、孕育剂、铁合金、轻合金零部件、工艺添加最大 0.03 在薄壁铸件中超过0.005%的Al含量就会促进氢气孔的产生。
中和氮；促进渣的形成。
超过0.08%的含量就会对球型石墨不利。
可以被铈中和，同时有强烈的稳定石墨作用。
Sb锑废钢、搪瓷釉废料、轴承壳体、工艺添加最大0.02 强烈的珠光体和渗碳体促进作用。
在没有稀土元素中和的情况下，抑制球型石墨产生。
As砷生铁、废钢最大0.05 强烈的促进珠光体和碳化物，改善球型石墨形状。
Ba钡含钡孕育剂最大0.003 促进石墨形核和减少衰退，降低白口倾向和促进石墨形成。
Bi铋工艺添加，铸型涂料中含铋很少超过0.01 促进白口化和非预期石墨形态。
在含稀土元素（铈）的球体俄中能够增加石墨球数，过量的石墨球可能产生缩松问题。
B硼搪瓷釉废料、工艺添加硼铁最大0.01 超过5PPM促进铁素体形成，超过10PPM促进碳化物形成（特别在球铁中），超过20PPM促进可锻铸铁的回火效果。
Ca钙铁合金、球化剂、孕育剂最大0.01 提高球型石墨圆整度，改善石墨形核，减少白口倾向和促进石墨化。
Ce铈大部分镁合金或者以铈镧稀土合金或者其它稀土形式添加最大0.02 通常不在灰铁中使用，在球铁中主要是消除有害元素，改善石墨球圆整度。
在偏析的时候会对碳化物其稳定作用。
Cr铬合金钢、涂铬层、一些生铁、铬铁最大0.3 促进白口化和珠光体形成，增加强度。
球体中高于0.05%的含量形成碳化物偏析。
Co钴工具钢最大0.02 在铸铁中午显著影响Cu铜铜线、铜合金、废钢、工艺添加最大0.5 促进珠光体、改善强度、在球体中减少铁素体形成。