球墨铸铁铸件
球墨铸铁五大元素对铸件的影响(一)2024
球墨铸铁五大元素对铸件的影响（一）引言概述：球墨铸铁是一种强度高、韧性好的铸铁材料，它由铸造过程中加入的五大元素组成。
这些元素对球墨铸铁的性能和性质产生了重要的影响。
本文将分析和讨论这五大元素对球墨铸铁铸件的影响。
正文：一、锰对球墨铸铁的影响1. 锰的加入可以提高球墨铸铁的强度和硬度。
2. 适量的锰可以提高球墨铸铁的韧性和塑性。
3. 锰能够抑制碳化物的形成，从而提高球墨铸铁的耐磨性。
4. 高锰含量会导致球墨铸铁易发生热龟裂。
5. 锰元素对球墨铸铁的影响需要控制在合适范围内，以保证铸件的性能。
二、硫对球墨铸铁的影响1. 硫的加入可以提高球墨铸铁的流动性和润滑性。
2. 适量的硫能够提高球墨铸铁的抗氧化性能。
3. 硫可以促进铁液与砂型的分离，避免铸件表面出现毛刺。
4. 过高的硫含量会降低球墨铸铁的机械性能和耐腐蚀性能。
5. 控制硫含量是确保球墨铸铁质量的重要因素。
三、铜对球墨铸铁的影响1. 铜的加入可以提高球墨铸铁的耐腐蚀性能和耐磨性。
2. 适量的铜能够提高球墨铸铁的强度和硬度。
3. 铜可以改善球墨铸铁的热导性和导电性。
4. 过高的铜含量会导致球墨铸铁易发生热裂缝和变质。
5. 控制铜含量是确保球墨铸铁质量的重要因素。
四、镍对球墨铸铁的影响1. 镍的加入可以提高球墨铸铁的耐磨性和抗腐蚀性。
2. 适量的镍能够提高球墨铸铁的强度和硬度。
3. 镍可以改善球墨铸铁的热稳定性和抗氧化性能。
4. 高镍含量会增加球墨铸铁的生产成本。
5. 镍元素的控制需要根据具体应用需求进行调整。
五、钒对球墨铸铁的影响1. 钒的加入可以提高球墨铸铁的强度和硬度。
2. 适量的钒能够提高球墨铸铁的耐磨性和韧性。
3. 钒可以改善球墨铸铁的热稳定性和耐热性能。
4. 过高的钒含量会导致球墨铸铁易出现热裂缝和变质。
5. 钒元素的控制需要根据具体应用需求和工艺要求进行调整。
总结：通过对球墨铸铁的五大元素（锰、硫、铜、镍、钒）对铸件的影响进行分析，可以得出结论：这些元素的合理控制和添加可以调整和改变球墨铸铁的性能和性质，从而满足不同应用领域的需求。
球墨铸铁件产生缺陷的原因有哪些？
球墨铸铁件产生缺陷的原因有哪些？球墨铸铁件产生缺陷的原因不单是球化处理问题，那么还有什么问题？在球墨铸铁件生产中，常见的铸件缺陷除有灰铸铁件的一般缺陷外，还有球化不良、球化衰退、夹渣、缩松、石墨漂浮、皮下气孔等。
通常，产生这些缺陷的原因不单是球化处理问题，有时还有造型制芯、熔炼浇注、配砂质量、落砂清理等许多生产工序的问题，因此必须具体分析。
以便采取相应的合理措施加以解决。
（1）球化不良特征:在铸件或试棒断面上分布有明显可见的小黑点，愈往中心愈密。
金相组织中.有聚集分布的厚片状石墨原因分析:1.原铁液硫含量过高2.铁液氧化3.残余球化剂量不足4反球化元素的干扰防止方法:1.尽量选用低硫的焦炭和新生铁。
若原铁液含硫量过高，应采用炉内、炉外脱硫或相应提高球化剂的加入量。
交界铁液一定要分离干净，灰铸铁的铁掖不应混入球墨铸铁中。
球化处理时，防止炉渣出到浇包中2.操作中严防铁液氧化3.熔制配比适当、成分稳定的中间合金，并采用合适的处理温度，注意球化处理操作。
防止铁液与合金作用过分激烈或“结死”在包底4镁球墨铸铁中。
加人少量的稀土，可中和反球化元素的干扰（2）球化衰退特征:球墨铸铁铁液，停留一定时间后，球化效果会消失原因分析: 铁液的残余镁量和残余稀土量随着时间的延长会逐渐减少，过了一定时间后。
球化剂残余量已减少到不足以保证铸件球化时，就造成球化衰退镁量和稀土量逐渐减少的原因是：1. 在铁液表面的MgS、CeS与空气中氧作用，发生下列反应：2MgS+O2=2MgO气↑+2S2CeS+ O2=2CeO气+2S烟状的MgO和CeO在空气中逸损，S返回铁液与Mg、Ce作用又生成MgS、CeS，这样循环，Mg、Ce不断损失2.镁在铁液中溶解度极小，大部分镁以微小的气泡悬浮在铁液中。
当有搅拌、回包、浇注、机械振动等情况时，镁气泡会集聚上浮，并穿出铁液表面。
遇空气燃浇而损失3.镁、稀土与氧有极大的亲和力。
铁液表面的镁和稀土要逐渐氧化、镁还有蒸发损失等防止方法:1.经球化处理的铁液应有足够的球化剂残余量2.降低原铁液硫含量，并防止铁液氧化3.球化处理后应扒净渣子4.缩短铁液经球化处理后的停留时间5.在铁液表面加覆盖熔剂，如石墨粉、木炭粉、冰晶石粉等（3）夹渣（黑渣）特征: 在铸件断面上呈现暗黑色，没有光泽，主要由琉化镁、硫化锰、氧化镁、二氧化硅、氧化铁、氢化镁等所组成，是一种非金属夹杂物，可用硫印、氧印等方法显示出来。
球墨铸铁性能和生产工艺
球墨铸铁旳化学成份
选择合适旳化学成份是确保球墨铸铁 取得良好旳金相组织和高性能旳基本条件， 化学成份旳选择既要利于石墨旳球化和取 得满意旳基体，以期取得满意旳性能，又 要使球墨铸铁具有良好旳铸造性能。
一、五大元素
1、碳和硅
因为石墨球对基体旳减弱作用很小，所以碳含量在 3.2-3.8%时，对力学性能无明显影响。拟定球墨铸铁旳 碳硅含量时，主要从确保铸造性能考虑，将碳当量选择在 共晶成份左右。
2、缩孔和缩松
特征：缩孔发生于第一次收缩阶段。 表面凹陷及局部热节凹陷，含气孔旳暗 缩孔，内壁粗糙。缩松发生于第二次收 缩阶段。被树枝晶分割旳溶池处成为真 空，凝固后旳孔壁粗糙、排满树枝晶旳 疏松孔为缩松。
原因：碳当量低，磷含量高，增长缩 孔缩松倾向。
措施：提升铸型刚度，如使用树脂砂， 提升铁液碳当量。
形核物质 1、石墨：未溶石墨、添加晶体石墨、非平 衡石墨 2、岩状构造碳化物基底 3、氧化物 4、硫化物/氧化物 5、铋及铋旳化合物
球墨铸铁旳孕育
球墨铸铁孕育旳主要性 灰铸铁、球墨铸铁孕育旳异同点 孕育衰退现象 提升孕育效果旳措施
a.选择强效孕育剂 b.必要旳S旳含量 c.改善处理措施 d.提升铸件冷却速度
这些条件旳实质在于变化石 墨结晶旳冷却情况。
球墨铸铁旳金相组织与力学性能旳关系
球墨铸铁旳力学性能是和它旳金相 组织亲密有关旳。确保铸铁中石墨球化 良好，是熔制球墨铸铁旳第一要求。
只有石墨球化，才干充分发挥金属 基体旳作用，使铸铁旳力学性能大幅度 提升。也只有石墨球化后，进一步变化 基体旳性能才更有意义。
球墨铸铁旳形成
球状石墨旳形成经历了形核与生长两个阶段。 其中旳形核是石墨旳首要过程，铁液在熔炼及随 即旳球化、孕育处理中产生大量旳非金属夹杂物， 初生旳夹杂物非常小，在随即浇铸、充型、凝固 过程相互碰撞、聚合变大，上浮或下沉，成为石 墨析出旳关键。
球墨铸铁件的技术要求
球墨铸铁件的技术要求
球墨铸铁件
技术要求
项目
内容
主要保证条件
力学性能
抗拉强度和伸长率按GB1348---1988的规定
几何形状及尺寸
按图样的规定自由尺寸公差按GB6414--1986的规定，有特殊要求的可按图样或有关技术要求规定。
表面质量
粗砂，氧化皮等应清干净，浇冒口，出气孔，多肉，飞翅和毛刺应除掉残根，表面粗糙度等级及评定按GB6060，1—85规定，由供需双方商定标准等级
球墨铸铁件的技术要求
球墨铸铁件的化学成分必须保证能够达到所规定的球墨铸铁牌号及相应的力学性能指标，通常是由生产厂方自行决定。因此，在制订球墨铸铁件的技术要求时，一般不把化学成分作为主要技术要求提出。
我国制定有“球墨铸铁件”标准（GB1348----1988），并明确规定了球墨铸铁件的要求。
通常，球墨铸铁件的技术要求，主要应包括：力学性能，几何形状及尺寸。表面质量和缺陷，并可参见下表
2，如果球墨铸铁件允许用焊接或其他方法进行修补的不甚严重的缺陷，其尺寸和修补方法，应特殊注明，或供需双方在订货协议中商定。
3，如果要求在球墨铸铁件本体上取样时，取样部位及要求达到的性能指标，应特殊注明，或供需双存在加上余量范围内的表面缺陷，但不允许有影响铸件使用性能的铸造缺陷（如裂纹，冷隔，缩孔，夹渣等）存在
协议保证条件
力学性能
球墨铸铁铸造成本-概述说明以及解释
球墨铸铁铸造成本-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述本文将深入探讨球墨铸铁铸造的成本问题。
球墨铸铁是一种重要的工程材料，广泛应用于汽车、机械设备、建筑等领域。
而球墨铸铁的成本是影响其应用范围和市场竞争力的重要因素之一。
球墨铸铁铸造的成本主要包括原材料、能源消耗、人工成本等多个方面。
在球墨铸铁生产过程中，原材料的选择对产品质量和成本起着关键作用。
同时，铸造过程中的耗能问题也需要引起重视，尤其是在当今提倡节能减排的社会环境下。
此外，人工成本也是影响成本的重要因素之一，包括生产工人的工资待遇、培训成本等。
文章将从球墨铸铁铸造的基本过程入手，详细介绍球墨铸铁的成本因素。
首先，我们将阐述球墨铸铁铸造的基本过程，包括模具制作、熔铁、注液、凝固、清理等环节。
然后，我们将着重分析球墨铸铁铸造的成本因素，包括原材料成本、能源消耗、人工成本等。
通过对球墨铸铁铸造成本的深入了解，我们可以更好地把握其成本控制的关键点，提高生产效率，降低成本。
而对于企业来说，控制成本意味着提升市场竞争力，实现可持续发展。
本文旨在通过对球墨铸铁铸造成本的研究，为相关行业提供有益的参考，帮助企业更好地管理和控制成本，提高产品质量和市场竞争力。
同时，也是对球墨铸铁铸造成本问题的一次深入剖析和总结。
希望本文对读者能够有所启发，并为相关研究提供一定的参考价值。
文章结构部分的内容可以从以下几个方面进行撰写：文章结构的重要性：在撰写一篇长文之前，建立清晰且有组织的文章结构非常重要。
良好的文章结构可以帮助读者更好地理解文章的脉络，使文章更易于阅读和理解。
同时，清晰的结构还可以使作者更有条理地表达观点，使文章更具说服力。
文章结构的要素：一个良好的文章结构通常包含以下要素：1. 引言部分(Introduction)：引言部分主要介绍文章的背景和主题，概述文章的目的和重要性，并引起读者的兴趣和注意。
2. 正文部分(Main Body)：正文部分是文章的核心部分，包含作者要表达的主要观点、论据和证据。
球墨铸铁件的生产工艺流程
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球墨铸铁铸造工艺流程
球墨铸铁铸造工艺流程球墨铸铁是一种重要的金属材料，具有高强度、耐磨、耐腐蚀的特点，并且具有良好的可加工性。
下面将介绍球墨铸铁的铸造工艺流程。
首先，准备原材料。
球墨铸铁的主要原料是废旧球墨铸铁零件、废钢铁和废铁水等。
这些原料需要经过回收、焙烧和筛分等工艺，以保证原材料的质量。
其次，进行材料预处理。
将经过预处理的原材料送入熔炉中进行熔化。
熔炉温度的控制非常重要，一般情况下，熔炉温度要保持在1400℃左右，以确保原材料能够完全熔化。
然后，进行球化处理。
在熔化的金属液中加入镁合金或铝合金等球化剂，通过搅拌和混合，使金属液中的碳以球状分布，从而形成球墨铸铁。
接着，进行浇注。
将球化后的金属液倒入预先准备好的铸型中。
铸型的选择非常关键，一般采用砂型或金属型。
在浇注过程中要注意控制浇注温度和速度，以保证铸件的质量。
再次，进行冷却。
将铸件从铸型中取出后，放入水槽中进行冷却。
冷却的目的是迅速使铸件表面和内部冷却固化，以确保铸件的结构和性能。
然后，进行脱模。
经过冷却后的铸件，需要进行脱模处理。
脱模可以采用人工敲打、冲击或使用特殊的脱模工具进行操作。
最后，进行后处理。
包括切割、磨削、修整、喷漆等工艺。
切割是将铸件切割成所需的形状和尺寸，磨削是为了提高表面光洁度和精度，修整是为了去除铸件上的缺陷，喷漆是为了保护铸件表面并提高外观质量。
综上所述，球墨铸铁的铸造工艺流程包括原材料准备、材料预处理、球化处理、浇注、冷却、脱模和后处理等环节。
每一个环节都需要经过严格的控制和操作，以确保最终得到优质的球墨铸铁铸件。
球墨铸铁铸件的铸造过程及要点注意
球墨铸铁铸件的铸造过程及要点注意球墨铸铁铸件是一种使用球墨铸铁材料制造的重要铸件，广泛应用于工程机械、汽车及石油天然气等行业。
为了保证球墨铸铁铸件的质量和性能，铸造过程中需遵循一定的要点和注意事项。
本文将详细介绍球墨铸铁铸件的铸造过程及要点注意。
一、球墨铸铁铸件的铸造过程1. 原料配制：球墨铸铁的主要原材料包括铁水、石墨、球墨化剂等。
在铸造过程中，按照一定比例将这些原料进行配制，以确保最终产品的质量。
2. 铸型制作：根据铸件的形状和尺寸要求，采用砂型铸造或金属型铸造的方式制作铸型。
其中，砂型铸造是最常用的方法，通过将铁水注入砂型中，使其在砂型中凝固形成铸件。
3. 浇注：在铸造过程中，通过将预热后的铁水倒入铸型中，使铁水充分充塞铸型的腔体，并保证铸件的内部结构均匀。
4. 固化：在浇注完成后，铁水逐渐冷却凝固形成球墨铸铁铸件。
在固化过程中，需要确保铸件充分冷却，以避免产生缺陷和应力集中。
5. 毛坯处理：将固化成型的球墨铸铁铸件进行下线、分条、去砂等处理，得到初步的球墨铸铁毛坯。
6. 热处理：对球墨铸铁毛坯进行正火或表面淬火等热处理，以改善其组织和性能，并消除内部应力。
7. 机械加工：对热处理后的球墨铸铁铸件进行车削、铣削、钻孔等机械加工工艺，使其达到最终的尺寸和形状要求。
8. 表面处理：球墨铸铁铸件表面通常需要进行喷砂、研磨或喷漆等处理，以提高其外观质量和耐腐蚀性能。
9. 检验及修磨：通过对球墨铸铁铸件进行尺寸、硬度、力学性能等多项检测，确保其符合设计要求。
如有不合格的铸件，需要进行修磨或返工处理。
二、球墨铸铁铸件铸造的要点注意1. 熔炼与浇注温度控制：在整个铸造过程中，熔炼温度和浇注温度的控制至关重要。
熔炼温度过高会导致铸件孔洞增加，熔炼温度过低则容易形成夹杂物，浇注温度过高会导致铸件变形，浇注温度过低则容易导致铸件凝固不完全。
2. 浇注方式：合理选择适当的浇注方式对于球墨铸铁铸件的质量具有重要影响。
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ICS
备案号：QB420321/0694-2006
Q/SYKQ
球墨铸铁铸件
十堰凯琦铸造有限公司 发布
Q/SYKQ01 —2006
前言
本标准根据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》和GB/T1.2-2002《标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》的规定起草。
本标准由十堰凯琦铸造有限公司提出。
本标准由十堰凯琦铸造有限公司技术部负责起草。
本标准代替Q/SYKQ 01-2002，与Q/SYKQ 01-2002相比有如下变化：
查新了规范性引用文件，将引用的GB/T228-1987、GB/T231-1984分别改为GB/T228-2002、GB/T231-2002；
将原标准表1中QT500-7的Mn量由≤0.40%改为0.3%-0.5%；将表2中牌号QT420-10球墨铸铁改为QT450-10，并将抗拉强度δb由≥420MPa改为≥450MPa，将硬度由≤197HB改为160-210HB。
本标准主要起草人：赵久明陈立宏
本标准由十堰凯琦铸造有限公司负责解释
球墨铸铁铸件
1 范围
本标准规定球墨铸铁件的技术要求、试验方法、检验规则及标识、储存和运输。
本标准适用于本公司湿型砂铸造的球墨铸铁铸件。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T228-2002 《金属材料室温拉伸试验方法》
GB/T229-1994 《金属夏比缺口冲击试验方法》
GB/T231.1-2002 《金属布氏硬度试验第一部分：试验方法》
GB/T1348-1988 《球墨铸铁铸件》
GB/T6414-1999 《铸件尺寸公差与机械加工余量》
GB/T9441-1988 《球墨铸铁金相检验》
GB/T11351-1989 《铸件重量公差》
3 技术要求
3.1 化学成分
化学成分应符合表1的规定
3.2 力学性能力学性能应符合表2的规定。
表2 力学性能（单铸试块）
3.3 金相组织
石墨：球化级别1～4（包括4级）级为合格，铸件表面允许有1mm的球化不良层。
基体组织：QT400-15基体组织为铁素体或铁素体加珠光体混合基体（珠光体含量≤20%，渗碳体含量≤3%）；QT450-10基体组织为铁素体或铁素体加珠光体混合基体（珠光体含量≤25%，渗碳体含量≤3%）；QT500-7基体组织为铁素体加珠光体混合基体（珠光体含量30%～50%，渗碳体+磷共晶≤5%）；QT600-3基体组织为珠光体加铁素体混合基体（珠光体含量≥60%，渗碳体+磷共晶≤5%）。
3.4 形状、尺寸及重量公差
3.4.1 铸件尺寸形状应符合与顾客商定会签的图纸要求。
3.4.2 铸件图中未注明的尺寸公差应符合GB/T6414-1999标准中有关尺寸的规定。
3.4.3 铸件重量公差按GB/T11351-1989《铸件重量公差》标准规定执行。
3.5 表面及内部质量
3.5.1 清理后的铸件不应有影响加工定位（按会签的铸件图要求）及装配的浇冒口残余、凸瘤、毛刺等缺陷存在。
3.5.2 经清理后的铸件表面不应有粘砂和氧化皮存在，但钢丸不易打到的部位允许有少量的粘砂和轻微氧化皮存在，面积不超过15%。
3.5.3 铸件表面粗糙应≤Ra50。
3.5.4 铸件在机加工前允许有不修补的缺陷。
3.5.
4.1 铸件允许有轻微的孔眼（如气孔、缩孔、砂眼、渣孔等）存在。
3.5.
4.2 非加工面的孔眼缺陷
位于非加工面的缺陷不得超过表3所规定的范围。
铸件内外表面的孔眼不得重合；非加工面允许有局部的凹陷、缺肉，深度不得超过壁厚的四分之一，但小于或等于5mm的壁厚处，凹陷深度不得大于1mm；非加工面允许存在的皮下气孔直径不大于3mm、深度不大于壁厚的四分之一，总面积不得超过铸件表面积的15%。
表中以直径表示的为一般孔眼，以面积表示的为密集性孔眼，密集性孔眼直径不大于3mm。
3.5.
4.3 加工表面的孔眼缺陷
凡加工面其孔眼、缺肉、凹陷等深度不得超过加工余量的80%。
3.5.
4.4 浇冒口残余浇冒口残余应不大于2mm。
3.5.
4.5 分型面毛刺
分型面毛刺残余高度不大于1mm，砂芯与砂芯、砂芯与砂胎交界处毛刺残留高度不大于1.5mm；属于减轻铸件重量或铸造工艺需要的铸孔，其周围毛刺残留高度不大于2mm，在清理工具不易打到处的毛刺残留高度不大于3mm。
3.5.5 漆膜外观
漆膜平整，允许有不严重的流痕。
3.6 缺陷修补
3.6.1 机械加工定位点不允许修补。
3.6.2 铸件非加工面上的孔眼允许修补，修复后的铸件不得有应力点、裂纹、夹渣、剥落、渗漏现象，要求铸件被修复部位应光滑平整，除加工部位外，形状允许稍高于铸件表面（≤1 mm）。
4 试验方法
4.1 化学成分化学成分用直读光谱仪或化学分析的方法进行检验。
4.2 力学性能铸件力学性能的测试采用同铸件生产条件相同的单铸“Y”型试块加工成的试棒进行检验，必要时允许本体取样。
单位为mm
图1 “Y”形试块
拉伸试验按GB/T228-2002标准规定执行，采用φ10mm标距50mm的试样；硬度试验按GB/T231.1-2002标准规定执行。
4.3 金相组织
金相组织的检验应以铸件本体组织为准，可采用相对应的附体试块（如图2
）代替。
金相组织检验按
GB/T9441-1988标准规定执行。
单位为
mm
图2 附体形试块
表4 附体试块各部尺寸
单位为mm
4.4 铸件形状、尺寸及重量公差采用一般量具或专用量具检测。
4.5 铸件外观采用目测。
4.6 缺陷修补的检验采用目测。
5 检验规则
5.1 出厂检验
5.1.1 铸件应每批检验。
每炉贴水浇铸的铸件为一批。
5.1.2 产品应对表面质量、化学成分、金相组织及力学性能进行检验，检验合格后出具合格证方可出厂。
5.1.3 表面质量采用逐件检验；化学成分、金相组织及力学性能采用每炉随机浇铸6～10个单铸“Y”型试块，随机选择4块进行检验，四块检验全部合格则该批铸件合格。
否则再用同批次试块进行重复检验。
当重复检验达到要求时则该炉铸件合格。
如果重复试验中有达不到要求的，则对该批铸件进行硬度全检。
5.2 型式试验
5.2.1 当有以下情况时，须进行型式试验:
——新产品开发:
——正常生产每月；
——用户提出要求；
——工艺、工装发生重大变更；
——质量监督检验部门提出型式检验要求。
5.2.2 型式检验项目为技术要求的全部项目。
5.2.3 型式检验的抽样方法和抽样数量同出厂检验，要求抽样全部合格，否则应加倍抽样检查。
6 标识
产品标志应按图样技术文件规定的部位，牢固的固定在产品上，出厂产品的标识应标注以下内容：
——产品名称
——厂名厂址（并附有公司的标志）；
——产品执行标准号；
——产品规格型号；
——生产日期和批号；
——产品质量合格证。
6.2 储存
产品应堆放在平坦、通风、干燥、阴凉的库房中。
6.3 运输
产品在运输过程中应防锈，防磕碰、摔砸。
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