耐热铸铁
RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践
RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践在工业生产中有些铸件常在高温下工作,如各类炉子的配件、石油化工、冶金设备等等附件，由于它们受到高温的作用，容易发生破坏，为提高其寿命，要求铸铁在高温下具有抵抗破坏的性能。
长期以来较为重要的耐热零件是使用高合金钢制造，生产难度大，且成本也高，而用廉价的普通灰铸铁代替合金钢虽成本低，但耐热效果又不如合金钢好，因此就出现了具有抗氧化、抗生长性能的耐热铸铁。
我国国家标准GB9437-88〈〈耐热铸铁件〉〉中有铬系、硅系与铝系三种类型的耐热铸铁与耐热球球铁，它们都具有不一致的耐热效果与不一致的用途。
国内虽有少量生产但生产的厂家不多，因此这类耐热铸铁常常用普通灰铸铁代替，效果差，寿命低，不能满足需求，因而耐热铸铁有一定的市场。
我厂是专业铸造厂，只生产普通灰铸铁，有一些客户需要耐热铸铁，我厂又不能满足，只能到别处去做或者改为普通灰铸铁代替，这与专业铸造厂的称呼不相称。
为习惯改革开放新的形势，扩大我厂产品的品种，提高经济效益，工厂提出开发中硅耐热球铁的任务，经研究决定在本厂退火炉门、炉框与熔铝坩埚等铸件上进行中硅耐热球铁试生产，现小结如下：一、铸铁的高温破坏铸铁在高温时比较容易破坏的原因是氧化与生长两者之故。
1、铸铁的氧化在高温下铸铁氧化开始是在铸铁表面很快产生一层氧化膜，这层膜在570℃以上从外向内形成Fe2O3 与Fe3O4及FeO三层，这三层厚度之比约为1：10：100，能够看出氧化层中要紧是大量的FeO,若与Fe2O3 及Fe3O4比较起来FeO的结晶不完整，比重小，故很容易为铁原子或者氧原子所穿透，因而氧化加剧了。
假如在铸铁中加入一些铝、硅与铬等元素，能在铸铁表面产生一层致密的具有优良保护性的Ai2O3 、SiO2与Cr2O3氧化膜，这层膜起到了保护作用使氧不易透过，减轻了进一步的氧化，提高了铸铁的抗氧化能力。
2、铸铁的生长铸铁的生长是随高温及时间的增加，铸铁的体积有了不可逆转的增长，体积膨胀，然而当温度重新降下来时，体积不能复原，发生比重下降，强度下降，变形龟裂等现象，使铸件破坏。
RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践
RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践在工业生产中有些铸件常在高温下工作,如各种炉子的配件、石油化工、冶金设备等等附件，由于它们受到高温的作用，容易发生破坏，为提高其寿命，要求铸铁在高温下具有抵抗破坏的性能。
长期以来较为重要的耐热零件是采用高合金钢制造，生产难度大，且成本也高，而用廉价的普通灰铸铁代替合金钢虽成本低，但耐热效果又不如合金钢好，于是就出现了具有抗氧化、抗生长性能的耐热铸铁。
我国国家标准GB9437-88〈〈耐热铸铁件〉〉中有铬系、硅系和铝系三种类型的耐热铸铁和耐热球球铁，它们都具有不同的耐热效果和不同的用途。
国内虽有少量生产但生产的厂家不多，因此这类耐热铸铁常常用普通灰铸铁代替，效果差，寿命低，不能满足需求，因而耐热铸铁有一定的市场。
我厂是专业铸造厂，只生产普通灰铸铁，有一些客户需要耐热铸铁，我厂又不能满足，只能到别处去做或改为普通灰铸铁代替，这和专业铸造厂的称呼不相称。
为适应改革开放新的形势，扩大我厂产品的品种，提高经济效益，工厂提出开发中硅耐热球铁的任务，经研究决定在本厂退火炉门、炉框以及熔铝坩埚等铸件上进行中硅耐热球铁试生产，现小结如下：一、铸铁的高温破坏铸铁在高温时比较容易破坏的原因是氧化与生长两者之故。
1、铸铁的氧化在高温下铸铁氧化开始是在铸铁表面很快产生一层氧化膜，这层膜在570℃以上从外向内形成Fe2O3 以及Fe3O4及FeO三层，这三层厚度之比约为1：10：100，可以看出氧化层中主要是大量的FeO,若和Fe2O3 及Fe3O4比较起来FeO的结晶不完整，比重小，故很容易为铁原子或氧原子所穿透，因而氧化加剧了。
如果在铸铁中加入一些铝、硅和铬等元素，能在铸铁表面产生一层致密的具有优良保护性的Ai2O3 、SiO2和Cr2O3氧化膜，这层膜起到了保护作用使氧不易透过，减轻了进一步的氧化，提高了铸铁的抗氧化能力。
2、铸铁的生长铸铁的生长是随高温及时间的增加，铸铁的体积有了不可逆转的增长，体积膨胀，然而当温度重新降下来时，体积不能复原，发生比重下降，强度下降，变形龟裂等现象，使铸件破坏。
耐热铸铁
Rm逸
硬度
匀月W
悦
杂蚤 酝灶臆 孕臆 杂臆 悦则
晕辕皂皂圆
使用条件
在空气炉气中,耐热温度
HTRCr （RTCr） 猿援园耀猿援愿 员援缘耀圆援缘 员援园 0.10 0.08 园援缘园耀员援园园 襋
圆园园
员愿怨耀圆愿愿 到 缘缘园 益。具有高的抗氧化 性和体积稳定性
QTRSi4
（RQTSi4） 圆援源耀猿援圆 猿援缘耀源援缘 园援苑 0.07 0.015
-
襋
在空气炉气中，耐热温度
源2园
143~187 到 6缘园 益。力学性能抗裂性
较 QTRSi5 好
QTRSi5
（RQTSi5） 圆援源耀猿援圆 源援缘耀缘援缘 园援苑 0.07 0.015
-
在空气炉气中，耐热温
猿苑园
圆圆愿耀猿园圆 度到 80园 益。常温及高温性
能显著优于 HTRSi5。
注 1：无襋号的牌号限制使用，必须使用时需申请。 注 2：需方对磁粉检测、超声波检测、射线检测等有要求时，由供需双方商定，并分别按 GB/T 9444，GB/T 7233 和
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后退
1
中国第一重型机械集团公司标准
耐热铸铁件
GB/T 9437-2009 摘录 代替 GB/T 9437-1988
本标准适用于砂型铸造或导热性与砂型相仿的铸型中浇铸而成的且工作在 1 100 益以下的耐热铸铁 件。
化学成分和 成 分（豫）
最小抗拉强度
GB/T 5677 的规定执行。
中国第一重型机械集团公司 圆园1圆原12原01 批准 返回总目录 返回分目录
圆园1圆原12原31 实施
后退
1
第四章 特种性能铸铁
（6）应用
马氏体→水泥行业
高铬铸铁基体 珠光体→冲击较大场合
奥氏体→湿磨工况
第四节 耐热铸铁
金属的氧化——金属从表面开始逐渐向金属化合物变 化的现象 金属的生长——金属在高温下工作，其体积将发生不 可逆转的胀大现象 耐热铸铁——在高温条件下，具有一定的抗氧化和抗 生长性能，并能承受一定载荷的铸铁
3、性能：与镍硬铸铁相近，介于低铬和高铬之间
表4-16 4、应用：取代镍硬铸铁
3.高铬白口铸铁
组织：M+（Fe、Cr）7C3+（Fe、Cr）23C6
（1）性能特点
a.高硬度，高耐磨性；
b.较好的韧性； c.淬透性高； b.高抗腐蚀磨损和高抗氧化性。
2、成分： Cr=12—28% （1）Cr、C重要元素，影响形成M7C3 的数量 碳化物数量=12.33（%C）+0.55（%Cr）-15.2
3、性能：硬、脆，耐酸腐蚀，不耐碱、氢氟酸、
氟化物 加稀土、铜，可提高韧性 4、应用： 耐酸铸件
二、含铝耐蚀铸铁
1、成分：Al=4—6%（高了，脆性大） 2、组织：P+F+G+Fe3Al（少量）
3、性能：耐碱蚀、耐热性好
4、应用：化工泵、叶片
三、高铬耐蚀铸铁
增加白口深度W、Mn、Mo、Cr、V（最强）
减小白口深度C、Si、Ti、Ni、Cu、Co、P（最弱） 影响硬度C、Nb、P、Mn、Cr、Mo、V、Si （最弱）
影响麻口：C、S、P 减小麻口
2、组织
Cr、Al、Mn、V增加麻口 白口层：普通冷硬铸铁（P+Fe3C） 低合金冷硬铸铁（S+B上+Fe3C） 高合金铸铁（B+M少量+Fe3C） 麻口层：白口（与上相同）+G
20.10.8-02耐热铸铁材料分类及适用温度
耐热铸铁材料分类及适用温度20.10.8李明雷（北京创利通达科技有限公司）根据Fe−Fe3C相图可以确定合金的浇注温度，一般在液相线ABCD以上50～100℃。
从相图上可以看出，纯铁和共晶白口铸铁的铸造性能最好，它们的凝固温度区间最小，因而流动性好，分散缩孔少，可以获得致密的铸铁。
所以，铸铁在生产上总是选在共晶成分附近，即碳的质量分数4.3%附近。
①硅系耐热铸铁：使用温度≤850℃，含硅5%～6%，但其机械性能低，只能制造受力较低的耐热零件。
硅系耐热铸铁是历史最悠久的一种材料。
片状石墨中硅铸铁，随硅含量的增加，室温机械性能下降，含Si＞6.5%时急剧下降。
但碳、硅总量是个恒值，如果Si高，则C就会排出，这一点要特别注意。
中硅耐热铸铁：RTSi-5.5；含铬耐热铸铁：RTCr-0.8， RTCr-1.5；②铝系耐热铸铁：使用温度≤900℃，耐热性较好，可制作各种加热炉的炉底板，但机械性能很差，且铝易氧化并形成夹渣。
铝系耐热铸铁，随含Al量的增加，耐热性也不断增加。
但因为机械性能很低、脆性很大、加工性能很差，所以使用范围不大。
③高铬耐热铸铁：一般来说，铬含量为0.5%～2%，工作温度愈高，则铬含量应愈高。
铬含量为26%～30%时，耐热温度为1000℃，铬含量为32%～36%时，耐热温度为1150℃，且机械性能保持较高。
常用牌号：RTCr16、RTCr28；铬系耐热铸铁，提高碳含量有利于提高耐磨性、耐热性；提高含硅量会提升抗氧化，但却降低了高温强度，降低了热稳定性，所以含Si量一般不超过4%。
④镍系耐热铸铁高镍奥氏体铸铁，由于良好的抗热冲击，高温强度和抗蠕变强度，以及良好的耐热性等，愈来愈引起国内的重视。
又由于它有室温及高温下良好的冲击韧性，能防止脆断，用它来代替硅系、硅铝系和铬系耐热铸铁是大有可为的。
片状石墨高镍铸铁：F41000、F41002、F41006；球状石墨高镍铸铁：D-2B、D-2M、D-5S；D-2B：使用温度≤760℃，具有良好的耐腐蚀性、耐冲蚀性和耐磨损性，适用于泵、压缩机、涡轮增压器壳体和排气歧管；D-2M：使用温度≥-170℃，在低温下可以保持室温力学特性。
《一种耐热球墨铸铁的热疲劳行为研究》范文
《一种耐热球墨铸铁的热疲劳行为研究》篇一一、引言在工程材料的应用中，耐热铸铁的可靠性和稳定性成为了关键的指标。
热疲劳是金属材料在使用过程中所遭遇的重要问题之一，特别是在高温环境下，其影响尤为显著。
因此，对耐热球墨铸铁的热疲劳行为进行研究，对于提高材料的性能和延长使用寿命具有重要的理论意义和实用价值。
本文以一种耐热球墨铸铁为研究对象，深入探讨其热疲劳行为。
二、实验材料与方法本次实验选用的材料为一种耐热球墨铸铁。
在实验过程中，我们采用了热机械疲劳试验机进行热疲劳测试。
同时，为了更全面地了解其热疲劳行为，我们还进行了显微组织观察、硬度测试和断口形貌分析等实验。
三、耐热球墨铸铁的热疲劳行为1. 显微组织观察通过显微镜观察，我们发现耐热球墨铸铁的显微组织主要由基体、石墨球和其它相组成。
在热疲劳过程中，这些组织的形态和分布都发生了明显的变化。
随着热疲劳次数的增加，基体中的裂纹逐渐增多，石墨球的形状也发生了变化。
2. 硬度变化在热疲劳过程中，耐热球墨铸铁的硬度也发生了明显的变化。
随着热疲劳次数的增加，硬度逐渐降低。
这主要是由于在热循环过程中，材料的组织结构发生了变化，导致硬度的降低。
3. 断口形貌分析通过断口形貌分析，我们发现耐热球墨铸铁在热疲劳过程中主要出现的是沿晶断裂和穿晶断裂两种模式。
这两种断裂模式都随着热疲劳次数的增加而加剧，最终导致材料的失效。
四、影响耐热球墨铸铁热疲劳行为的因素除了材料本身的性质外，影响耐热球墨铸铁热疲劳行为的因素还包括温度、频率和应力等。
在高温环境下，材料的抗热疲劳性能会降低；而在低频和低应力条件下，材料的抗热疲劳性能则会增强。
五、结论本研究通过对耐热球墨铸铁的热疲劳行为进行研究，发现其显微组织、硬度以及断口形貌等都随热疲劳次数的增加而发生变化。
同时，我们还发现温度、频率和应力等因素对耐热球墨铸铁的热疲劳行为具有显著影响。
这些研究结果为进一步提高耐热球墨铸铁的抗热疲劳性能提供了重要的理论依据。
RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践
RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践在工业生产中有些铸件常在高温下工作,如各种炉子的配件、石油化工、冶金设备等等附件，由于它们受到高温的作用，容易发生破坏，为提高其寿命，要求铸铁在高温下具有抵抗破坏的性能。
长期以来较为重要的耐热零件是采用高合金钢制造，生产难度大，且本钱也高，而用廉价的普通灰铸铁代替合金钢虽本钱低，但耐热效果又不如合金钢好，于是就出现了具有抗氧化、抗生长性能的耐热铸铁。
我国国家标准GB9437-88〈〈耐热铸铁件〉〉中有铬系、硅系和铝系三种类型的耐热铸铁和耐热球球铁，它们都具有不同的耐热效果和不同的用途。
国内虽有少量生产但生产的厂家不多，因此这类耐热铸铁常常用普通灰铸铁代替，效果差，寿命低，不能满足需求，因而耐热铸铁有一定的市场。
我厂是专业铸造厂，只生产普通灰铸铁，有一些客户需要耐热铸铁，我厂又不能满足，只能到别处去做或改为普通灰铸铁代替，这和专业铸造厂的称呼不相称。
为适应改革开放新的形势，扩大我厂产品的品种，提高经济效益，工厂提出开发中硅耐热球铁的任务，经研究决定在本厂退火炉门、炉框以及熔铝坩埚等铸件上进行中硅耐热球铁试生产，现小结如下：一、铸铁的高温破坏铸铁在高温时比拟容易破坏的原因是氧化与生长两者之故。
1、铸铁的氧化在高温下铸铁氧化开始是在铸铁外表很快产生一层氧化膜，这层膜在570℃以上从外向内形成Fe2O3 以及Fe3O4及FeO三层，这三层厚度之比约为1：10：100，可以看出氧化层中主要是大量的FeO,假设和Fe2O3 及Fe3O4比拟起来FeO的结晶不完整，比重小，故很容易为铁原子或氧原子所穿透，因而氧化加剧了。
如果在铸铁中参加一些铝、硅和铬等元素，能在铸铁外表产生一层致密的具有优良保护性的Ai2O3 、SiO2和Cr2O3氧化膜，这层膜起到了保护作用使氧不易透过，减轻了进一步的氧化，提高了铸铁的抗氧化能力。
2、铸铁的生长铸铁的生长是随高温及时间的增加，铸铁的体积有了不可逆转的增长，体积膨胀，然而当温度重新降下来时，体积不能复原，发生比重下降，强度下降，变形龟裂等现象，使铸件破坏。
耐热铸铁牌号及化学成分
耐热铸铁牌号及化学成分关注我们请点后面铸造工业网 3天前进铸造行业群，加微信132****1807耐热铸铁件化学成分(见表2.1-11、表2.1-12)1.GB/T9437-2009，《耐热铸铁件》代替GB/T9437一1988。
适用于砂型铸造或导热性与砂型相仿的铸型中浇注而成的且工作在1100℃以下的耐热铸铁件。
2.铸件的几何形状与尺寸应符合图样的要求。
其尺寸公差和加工余量应符合GB/t6414的规定，其重量偏差应符合GB/T11351的规定。
3.铸件表面粗糙度应符合GB/T6060.1的规定，由供需双方商定标准等级。
4.铸件应清理干净，修整多余部分，去除浇冒口残余、芯骨、枯砂及内腔残余物等。
铸件允许的浇冒口残余、披缝、飞刺殊余、内腔清洁度等，应符合需方图样、技术要求或供需双方订货协定。
5.铸件上允许的缺陷，其形态、数量、尺寸与位里、可否修补及修补方法等由供需双方商定。
耐热铸铁室温力学性能、高温短时力学性能及应用(摘自GB/t9437-2009)HTRCr使用条件：在空气炉气中，耐热温度到550℃。
具有高的抗氧化性和体积稳定性应用举例：适用于急冷急热的,薄壁，细长件。
用于炉条、高炉支梁式水箱、金属型、玻璃模等HTRCr2使用条件：在空气炉气中，耐热温度到550℃。
具有高的抗氧化性和体积稳定性应用举例：适用于急冷急热的,薄壁，细长件。
用于煤气炉内灰盆、矿山烧结车挡板等HTRCr16使用条件：在空气炉气中耐热温度到900℃。
具有高的室温及高温强度，高的抗氧化性，但常温脆性较大，耐硝酸的腐蚀。
应用举例：可在室温及高温下作抗磨件使用。
用于退火罐、煤粉烧嘴、炉栅、水泥焙烧炉零件、化工机械等零件。
HTRSi5使用条件：在空气炉气中，耐热温度到700℃。
耐热性较好，承受机械和热冲击能力较差。
应用举例：用于炉条、煤粉烧嘴、锅炉用梳形定位析、换热器针状管、二硫化碳反应瓶等。
QTRSi4使用条件：在空气炉气中耐热温度到650℃。
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(3)用途见表。
耐热铸铁件的使用条件和应用
牌号
使用条件
应用举例
RTCr
在空气炉气中，耐热温度达550ºC
炉条、高炉支梁式水箱、金属型玻璃模
RTCr2
在空气炉气中，耐热温度达600°C
煤气炉内灰盒、矿山烧结车挡板
RTCrl6
在空气炉气中耐热温度到900°C，在室温及高温下有抗磨性，耐硝酸白{；腐蚀
硬度HBS
RTCr
200
189～288
RTQSi4Mo
540
197～280
RTCr2
150
207～288
RTQSi5
370
228～302
RTCrl6
340
400～450
RTQAl4Si4
250
285～341
RTSi5
140
160～270
RTQAL5Si5
200
302～63
RTQSi4
480
187～209
烧结机篦条、炉用件
RQTA15Si5
在空气炉气中耐热温度到1050℃
焙烧机篦条、炉用件
RQTA122
在空气炉气中耐热温度到1100℃，抗高温硫蚀性好
锅炉用侧密封块、链式加热炉炉
爪、黄铁矿焙烧炉零件
RTQAl22
300
241～364
耐热铸铁件的高温短时抗拉强度
牌号
下列温度(℃)时的抗拉强度ób／MPa
牌号
下列温度(℃)时的抗拉强度ób／MPa
500
600
700
800
900
500
600
700
800
900
RTCr
225
144
---
---
---
RTQSi4Mo
---
---
101
46
---
RTCr2
243
1.6～2.4
1.5～2.2
1．O
O．10
0.05
15.00～18.00
---
RTSi5
2.4～3.2
4.5～5.5
0.8
0.20
O．12
0.50～1.00
---
耐热球
墨铸铁
RTQSi4
2.4～3.2
3.5～4.5
0.7
O．10
0.03
---
RTQSi4Mo
2.7～3.5
3.5～4.5
0.5
0.10
166
---
---
---
RTQSi5
---
---
67
30
---
RTCrl6
---
---
---
144
88
RTQAl4Si4
---
---
---
82
32
RTSi5
---
---
4l
27
---
RTQAl5Si5
---
---
---
167
75
RTQSi4
---
---
75
35
---
RTQAl22
---
---
---
130
1．6～2.2
1．O～2.0
0.7
0.10
0.03
---
20.0～24．O
注：牌号的符号中，“RT”表示耐源自铸铁，“Q”表示球墨铸铁，其余字母为合金元素符号，数字表示合金元素的平均含量(质量分数)。取整数值。
(2)力学性能见表。
耐热铸铁件的室温力学性能
牌号
抗拉强度ób／MPa≥
硬度HBS
牌号
抗拉强度ób/MPa≥
耐热铸铁（GB/t9437-1988）
耐热铸铁件的牌号和化学成分
类别
牌号
化学成分(质量分数)(％)
C
Si
Mn
P
S
Cr
Al
≤
耐热铸铁
RTCr
3.0～3.8
1.5～2.5
1.0
0.20
O．12
0.50～1.00
---
RTCr2
3.0～3.8
2.0～3.0
1．O
0.20
0.12
>1.00～2.00
---
RTCrl6
退火罐、煤粉烧嘴、炉栅、水泥焙烧炉零件、化工机械零件
RTSi5
在空气炉气中，耐热温度到700°C
炉条、煤粉烧嘴、锅炉用梳形定位板、换热器针状管、二硫化碳反应甑
RQTSi4
在空气炉气中耐热温度到650℃，其含si上限时到750°C，力学性能、抗裂性较RQTSi5好
玻璃窑烟道闸门、玻璃引上机墙板、加热炉两端管架
RQTSi4Mo
在空气炉气中耐热温度到680％，其含硅上限时到780°C，高温力学性能较好
罩式退火炉导向器、烧结机中后热筛板、加热炉吊梁等
RQTSi5
在空气炉气中耐热温度到800°C硅上限时到900°C
煤粉烧嘴、炉条、辐射管、烟道闸门、加热炉中间管架
RQTA14Si4
在空气炉气中耐热温度到900°C
0.03
Mo：0.3～0．7
---
RTQSi5
2.4～3.2
>4.5～5.5
0.7
0.10
0.03
---
---
RTQAl4Si4
2.5～3.0
3.5～4.5
0.5
O．10
0.02
---
4.0～5.0
RTQAl5si5
2.3～2.8
>4.5～5.2
0.5
O．10
0.02
---
>5.0～5.8
RTQAl22