常用灰铁化学分析与机械性能
耐热铸铁标准及常用耐热铸铁牌号和化学成分使用条件
耐热铸铁件的牌号和化学成分耐热铸铁件 (摘自GB9437-88)耐热铸铁件1 适用范围本标准适用于工作在1100℃以下的耐热铸铁件。
本标准适用于砂型铸造或导热性与砂型相仿的铸型中浇成的耐热铸铁件。
2 引用标准GB 5612 铸铁牌号表示方法GB 6414 铸件尺寸公差GB 6010.1表面粗糙度比较样块铸造表面GB 9441 球墨铸铁金相检验GB 7216 灰铸铁金相GB 222 钢的化学分析用试样采取法及化学成分允许偏差GB223.1～223.12钢铁及合金化学分析方法GB 223.26～223.28钢铁及合金化学分析方法GB 9439 灰铸铁件GB 977 灰铸铁机械性能试验方法GB228 金属拉力试验法GB 231 金属布氏硬度试验法3 牌号耐热铸铁牌号符合GB 5612的规定，分为10种牌号，见表1。
4 技术要求4.1 耐热铸铁的化学成分应符合表1的规定。
4.2 铸件的几何形状与尺寸应符合图样的要求。
其尺寸公差应符合GB 6414的规定，其重量偏差和加工余量应符合有关标准的规定。
4.4 铸件应清除浇冒口与泥芯，清除粘砂、结疤、飞边、夹砂等。
4.5 铸件上允许的缺陷，其形态、数量、尺寸与位置、可否修补等及修补方法等由供需双方按铸件的要求商定。
4.6 铸铁的室温机械性能应符合表2的规定，短时高温抗拉性能列于附录A 中。
4.7 硅系、铝硅系耐热球墨铸铁件一般应进行消除内应力的热处理，其它牌号如需方有要求时，消除内应力的热处理按订货条件进行。
4.8 耐热铸铁的金相组织，根据耐热铸铁的牌号参照GB 9441、GB 7216的规定，由供需双方商定具体要求。
对于硅系耐热铸铁，其基体组织应以铁素体为主。
4.9 在使用温度下，铸件的平均氧化增重速度不大于0.5g/m2·h，生长率不大于0.2%。
5 试验方法5.1 化学分析取样方法按GB 222的规定进行。
化学仲裁分析方法只能按GB 223.1～223.12、GB 223.26～223.28的规定进行。
常用钢材的型号、化学成分、用途及性能
常⽤钢材的型号、化学成分、⽤途及性能轴承钢1. 概述轴承钢是主要⽤来制造滚动轴承的零件。
如滚珠、滚柱和轴承套圈等。
它们在⼯作时承受着⾼的集中交变载荷，由于滚珠与轴承套圈之间的接触⾯积⼩，在⾼速转动的同时还有滑动，会产⽣很⼤的摩擦。
因此滚动轴承钢应具有⾼的硬度、耐磨性和疲劳强度，对钢的⾦相组织、化学成分要求是⼗分严格的，否则会显著缩短轴承的使⽤寿命。
⼀般滚动轴承钢的含碳量较⾼，在0.95～1.1%范围内，并加⼊某些合⾦元素，如铬、锰等。
多以球化退⽕交货，在使⽤前需进⾏淬⽕(约840℃)和低温回⽕(150℃)。
(1)⽣产制造⽅法：对轴承钢的冶炼质量要求很⾼，需要严格控制硫、磷和⾮⾦属夹杂物的含量和分布，因为⾮⾦属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很⼤。
夹杂物量愈⾼，寿命就越短。
为了改善冶炼质量，近来已采⽤电炉冶炼并经电渣重熔，亦可采⽤真空冶炼，真空⾃耗精炼等新⼯艺来提⾼轴承钢的质量。
(2)⽤途：除做滚珠、轴承套圈等外，有时也⽤来制造⼯具，如冲模、量具、丝锥等。
2. 主要⽣产⼚及输往国家、地区我国⼤连钢⼚、⼤冶钢⼚是⽣产轴承钢的主要产地。
⽬前主要输往⾹港和东南亚地区。
3. 进⼝主要⽣产国家我国主要从⽇本、德国进⼝轴承钢。
4. 种类我国⽬前已⽣产⾼碳铬不锈轴承钢，主要钢号有9CR18；渗碳轴承钢，主要钢号有G20CrMo；铬轴承钢，主要钢号有GCr15。
5. 规格和外观质量规格主要有圆钢、扁钢、钢丝等。
钢材表⾯应加⼯良好。
不得有裂纹、折叠、结疤和夹杂。
冷拉钢表⾯还应光滑、⼲净、⽆氧化⽪。
6. 化学成分国标、冶标、⽇本标准中主要钢号的化学成分见表6—7—24。
表6-7-24 有关标准中主要钢号的化学成分指标注：上述钢号Cu%均⼩于0.25。
7. 物理性能轴承钢的物理性能主要以检查显微组织、脱碳层、⾮⾦属夹杂物、低倍组织为主。
⼀般情况下均以热轧退⽕、冷拉退⽕交货。
交货状态应在合同中注明。
钢材的低倍组织必须⽆缩孔、⽪下⽓泡、⽩点及显微孔隙。
灰铸铁屈服强度-概述说明以及解释
灰铸铁屈服强度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在工程实践中，灰铸铁作为一种常用的工程材料，在各种应用中发挥着重要作用。
灰铸铁具有良好的耐磨性、抗压性和耐腐蚀性，广泛应用于机械制造、汽车制造、建筑工程等领域。
其屈服强度是衡量材料抗拉伸能力的重要参数之一，也是评价其工程性能的关键指标之一。
因此，研究灰铸铁的屈服强度及其影响因素对于提高其工程质量和实际应用具有重要意义。
本文将深入探讨灰铸铁的定义、特点以及影响其屈服强度的因素，介绍灰铸铁屈服强度的测试方法，并对其重要性进行总结和归纳。
同时，展望未来研究方向，为灰铸铁材料的进一步优化和应用提供理论支持和指导。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将从灰铸铁的定义和特点入手，介绍灰铸铁的基本知识，包括其组成、性能等方面。
接着，将探讨影响灰铸铁屈服强度的因素，分析各种因素对灰铸铁性能的影响。
最后，将介绍灰铸铁屈服强度的测试方法，为读者提供了解灰铸铁强度测试的基本手段。
通过本文的了解，读者将更加深入地了解灰铸铁的屈服强度特性，为相关领域的研究和应用提供重要参考。
1.3 目的：本文的主要目的是探讨灰铸铁的屈服强度，并分析影响其屈服强度的因素。
通过对灰铸铁的定义和特点进行介绍，以及对其屈服强度的测试方法进行探讨，我们希望能够更全面地了解灰铸铁在工程实践中的应用和性能表现。
同时，通过总结灰铸铁屈服强度的重要性，归纳影响其屈服强度的主要因素，并展望未来研究方向，我们希望为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启发。
通过本文的研究，我们期望能够为工程实践提供可靠的指导和建议，提升灰铸铁产品的质量和性能，推动行业的发展和进步。
2.正文2.1 灰铸铁的定义和特点:灰铸铁是一种含有石墨片或球状石墨的铸铁，其特点是具有较高的抗压强度和塑性，在工程领域中被广泛应用。
灰铸铁的主要成分是铁、碳和硅，其中碳的含量一般在2~4之间。
石墨片或球状石墨的存在使灰铸铁具有优良的润滑性和吸振性能，使其在耐磨性和耐冲击性方面表现出色。
HT与QT牌号必学机械性能 化学组织
表 4 球墨铸铁件附铸试块的机械性能
牌号
铸件 壁厚
抗拉强 度
бb≥ MPa
屈服强度 延伸率δ
б0.2≥ ≥%
MPa
供参考
布氏硬 度
HB
主要 金相组织
30～60
390
QT400-18A
60～200
370
250
18
130～180 铁素体
240
12
30～60
390
QT400-15A
60～200
370
250
380
1
球墨铸铁件附铸试块的冲击试验只适用于表 5 所规定的牌号，并且仅在本组织或顾客要求做冲击试验 时，冲击值才作为验收依据。
表 5 球墨铸铁件附铸试块 V 型缺口试样的冲击值
K
牌号
铸件壁厚 mm
最小冲击值 a J/c ㎡
室温 23±5℃
低温-20±2℃
三个试样平均值 个别值 三个试样平均值 个别值
100
/
90
[170]
/
150
/
铸件 (供参 考) 120 105 90 80 165 145
80～150
/
145
/
140
130
150～300
/
135
/
130
120
20～40
220
/
[210]
/
205
40～80
200
[190]
190
/
180
HT250
80～150
/
180
/
170
165
150～300
30～50
160
灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施详解
灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施一、影响灰铸铁力学性能的主要因素：化学成份 (C 、Si 、Mn 、P 、S 合金元素)灰铸铁的力学性能金相组织石墨的形状、大小、分布 和数量以及基体组织工艺、冶金因素：主要有冷却速度，铁液的过热处理、孕育处理、炉料特性等 (1)关于冷却速度的影响 铸铁是一种对冷却速度敏感性很大的材料，同一 铸件的厚壁和薄壁部份，内部和外表都可能获得相差悬殊的组织，俗称为组织 的不均匀性。
因为石墨化过程在很大程度上取决于冷却速度。
影响铸件冷却速 度的因素较多：铸件壁厚和分量、铸型材料的种类、浇冒口和分量等等。
由于 铸件的壁厚、分量和结构取决于工作条件，不能随意改变，故在选择化学成份 时应考虑到它们对组织的影响。
(2)关于铁液孕育处理的影响 孕育处理就是在铁液进入铸件型腔前，把孕育 剂附加到铁液中以改变铁液的冶金状态，从而可改善铸铁的显微组织和性能。
对灰铸铁而言，进行孕育处理是为了获得 A 型石墨、 珠光体基体、 细小共 晶团的组织，以及减少铸件薄壁或者边角处的白口倾向和对铸件壁厚的敏感性； 对可锻铸铁而言，是为了缩短短退火周期，增大铸件的允许壁厚和改善组织的 结构；对球墨铸铁而言，是为了减少铸件白口倾向，提高球化率和改善石墨的 圆整性。
(3)关于铁液过热处理的影响。
提高铁液过热温度可以： ①增加化合碳含量和 相应减少石墨碳含量， ②细化石墨， 并使枝晶石墨的形成， ③消除铸铁的 “遗 传性”，④提高铸件断面上组织的均匀性， ⑤有利于铸件的补缩。
同样，铁液保 温也有铁液过热的类似作用。
工艺因素和冶金因素(4)关于炉料特性的影响实际生产中往往发现改变金属炉料(例如采用不同产地的生铁或者改变炉料的配比等)而化学成份似乎无变化的情况下铸铁具有不同的组织和性能，这说明原材料的性质直接影响着用它熔炼出来的铸铁的性质，称为铸铁的：“遗传性”为此，采用提高铁液温度和使用多种铁料配料可消除这种“遗传性”，并改善铸铁的组织和性能。
工厂试验检查项目表
出水弯管及中间接管
HT200或Q235A机械性能化学成份
GB9439-88《灰铁铸件》GB700-88《碳素结构钢》
主要尺寸、表面粗糙度及焊缝检查
GB/T13008《混流泵、轴流泵技术条件》
1、化学分析仪器；
2、WE300万能材料试验机；
3、XCY-1型粗糙度测量仪；
4、作色探伤。
/
主水泵其它零部件
主要尺寸及表面粗糙度检查，无损探伤检查及硬度检查
GB/T13008《混流泵、轴流泵技术条件》
1、化学分析仪器；
2、WE300万能材料试验机；
3、XCY-1型粗糙度测量仪；
4、TS-2028C数显式超声波探伤仪；
5、HLN-11系列里氏硬度计
/
主轴联接螺栓
45号锻钢机械性能和化学成份
GB699-88《优质碳素结构钢技术条件》
化学分析仪器；
WE300万能材料试验机；
XCY-1型粗糙度测量仪；
塞尺；
水压试验装置。
/
导轴承
聚氨酯轴承+ZG270-500
由上海宝高船舶技术工程有限公司按外方标准检查
主要尺寸及表面粗糙度检查，内孔与平面的跳动检查
GB/T13008《混流泵、轴流泵技术条件》
1、XCY-1型粗糙度测量仪；
2、百分表。
主要尺寸及表面粗糙度检查
GB/T13008《混流泵、轴流泵技术条件》
XCY-1型粗糙度测量仪；
/
导叶体
ZG270-500堆焊不锈钢机械性能和化学成份
GB/T11352-89《一般工程用铸造碳钢件》
主要尺寸及表面粗糙度检查，叶轮室与叶片外缘的间隙检查、水压试验检查
GB/T13008《混流泵、轴流泵技术条件》
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关要点:1、炭素行业龙头,积极实施战略转型。
公司是我国炭素企业的龙头,是全国唯一的新型炭砖生产基地,产能位居亚洲第一、世界第三,但国内企业产品主要还是集中于普通功率石墨电极和炭砖等传统炭素领域。
为了适应钢铁等行业结构调整的要求并将公司打造成复合型炭素制品研发和生产基地,近年来公司加快了产品结构调整并在核石墨、纳米炭材料、特种石墨、碳纤维、石墨导热片等产品领域取得突破。
2、针状焦项目将进一步完善公司产业链。
由于顶级特殊钢必须使用以优质针状焦生产的超高功率石墨电极冶炼才能得到,而针状焦的生产工艺仅由美国、英国和日本所掌握,所以,长期以来我国针状焦主要依赖进口,不仅成本高昂而且供应不稳定,严重制约了国内超高功率石墨电极的产量。
目前公司自身每年对针状焦的需求已达到近10万吨左右,但进口供应不稳定在很大程度上阻碍了公司产品结构的优化升级。
通过努力,公司已成功研制出了油系针状焦,经中试小批量试制出了符合要求的超高功率石墨电极,现已具备进入规模化生产阶段的基本条件。
公司拟通过非公开发行投资建设10万吨/年油系针状焦项目,项目建成后将满足公司自身的需要,从而进一步完善公司的产业链。
3、特种石墨业务将支撑公司未来业绩增长。
特种石墨被广泛应用于半导体、光伏太阳能、电火花及模具加工、核能、冶金、航天等众多领域,但国内特种石墨的市场供给明显不足。
公司拟通过非公开发行投资建设3万吨/年特种石墨制造与加工项目,预计该项目将于2014年建成投产,由于特种石墨售价为10万元/吨左右,而毛利率更是高达50%-60%,所以3万吨/年特种石墨项目投产后将支撑公司未来业绩增长空间。
4、钢市有望回暖,铁精粉依旧是公司的现金牛业务。
公司铁精粉产能100万吨/年,毛利率一直在50%甚至60%以上,铁精粉业务的收入占比只有30%左右但利润占比却达到50%以上,可以说铁精粉业务是公司的现金牛业务。
尽管全球经济疲软降低了建筑业和制造业对钢铁的需求,但目前钢铁价格已经跌破了很多钢铁企业的成本价,随着铁工基等各项刺激政策的出台,预计2013年钢铁市场有望逐步回暖,铁精粉业务对公司业绩的贡献有望维持稳定。
普通灰铸铁屑用于球墨铸铁的生产实验
普通灰铸铁屑用于球墨铸铁的生产实践前言长期以来，灰口铸铁件经机械加工之后所产生的铁屑主要用于再生生铁，或经过辅助加工后用于普通灰口铸铁的熔炼，或直接用于电炉熔炼灰铸铁件。
但随着原材料价格的日益上涨，各铸造企业都在寻求“利用新材料，采用新工艺，不断降低生产成本”的途径，本着降低成本，提高效益的目的，我们根据现有生产状况，决定在球墨铸铁熔炼炉料配料时配入一定量的普通灰口铸铁铁屑作为回炉料的工艺实验。
1. 现状概括我们公司是一家以生产机电产品为主的中小型生产企业，主要为日本东芝、安川、美国通用电气公司等国外企业提供机电产品，年产铸件28000万吨左右，，其材质主要是灰铸铁件及部分球墨铸铁，有7t/h冲天炉2座，3t/h的中频感应炉2座，日产铸件85吨左右；其中3t/h的中频感应炉主要用于生产球墨铸铁件和合金铸铁为主，熔炼球墨铸铁时，配料时以球铁生铁为主，废钢、球铁回炉料为辅，随着球墨铸铁生产量的增加，产品质量的提高，现有球铁回炉料已不能满足生产的需要，为了降低生产成本。
充分利用机加工后的普通灰铁屑，我们决定采用在球墨铸铁的熔炼配料过程中加入适量的灰铁屑替代球铁生铁，经过三次试验，达到预期的效果，现已稳定地用于生产。
2. 灰铁屑的特点2.1清洁度差，油污、泥沙、夹杂物和锈蚀严重。
2.2硫化物含量极高，特别是采用树脂沙造型生产的铸件尤为严重，其含硫量是普通灰铸铁的2倍左右。
2.3含有比生铁高出几倍的反球化元素如：S、O、Ｓe、.Te、Bi、Cd、Zn、Sb、Sn、V、Ti、Cu、Cr、Be、As等元素。
由于以上原因，灰铸铁铁屑用于球墨铸铁，从事材质研究的专家学者一向视为“禁区”，因此我们在进行试验时，十分谨慎，循序渐进要按一定比例的铁屑参与球墨铸铁的熔炼。
3. 工艺试验方案的确定3．1第一次试验实施时间：2008年8月28日3.1.1装包方法将球化剂QR—1+MgSi8-10+6公斤硅钢片混合，并轻冲筑两次并加4Kg硅钢片，再加覆盖硅。
提高高碳当量灰铸铁刹车盘机械性能的方法
3铁水熔化温度控制及铁水化学成分检验
由于高碳盘的含碳量较高，在合金元素一定量的前提下，较高的碳当量必然导致铸件的硬度、抗拉强度降低，因此保证制作的光谱分析试样能准确反映铁水化学成分的真实状况至关重要，实际操作中应该注意以下几方面的控制。
4.光谱分析试样必须白口化。
5.光谱分析仪做好类型标准化。光谱仪检验试样时最少激发两点，如果这两点数据相差较大，必须激发第三点，删除异常点，余下两点各化学元素的平均值为该试样的检验值。
6.铁水进行孕育处理。
烟台胜地汽车零部件制造有限公司
吕新波
日期
2013.8.18
3.4光谱仪做好类型标准化。
3.5光谱仪检验试样时最少激发两点，如果这两点数据相差较大，必须激发第
三点，删除异常点，余下两点各化学元素的平均值为该试样的检验值。
3.6铁水成分检验合格后，提温至1530℃出炉。
3.7铁水孕育处理
为了使铸件达到较好的机械性能、金相组织，要对铁水进行孕育处理，因
为灰铸铁的机械性能主要取决于基体组织及石墨型态，一般情况下，灰铸
4影响铸件性能的主要因素：化学成分、冷却速度。
4.1碳当量的高低对铸件机械性能影响明显。
化学成分的上下限是客户验收产品的极限位，在铁水中合金元素含量、铸件冷却速度、造型硬度一定的前提下，碳当量的高低直接影响铸件的硬度、抗拉强度，通过实验，一般碳当量控制在CE=C%+Si%/3=4.15%-4.25%之间，高碳当量刹车盘的机械性能完全能够满足客户要求。碳当量每增加0.05%，单铸试棒的抗拉强度降低15~20Mpa。
HT250灰铸铁曳引机底座断裂分析
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年 月 机电工程技术 第 卷第 期 ２０２１ ０６
５０ ０６
为了保证外露管道热量损失，还得根据管道的材料、 的外形布置简单化，是值得参考的结构方案。
底座壳体敞口壁厚转变处，属于应力集中位置，从金相组织上可以看出，源区存在强烈的沿枝晶排列的石墨组织及枝晶柱状分布的
共晶碳化物，加速裂纹扩展。
关键词：灰铸铁；铸造应力；冷裂；枝晶排列石墨组织
（ ） 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： ＴＧ２４５
Ａ
１００９－９４９２ ２０２１ ０６－０２６８－０２
Ｆｒａｃｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＨＴ２５０ Ｇｒａｙ Ｃａｓｔ Ｉｒｏｎ Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｂａｓｅ
， ， ， Ｃｈｅｎ Ｇｕｉｆｅｎｇ Ｚｈｏｕ Ｑｉ Ｌｉ Ｈａｏ Ｌｏｎｇ Ｓａｉｑｉｏｎｇ
（ ， ， ） Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｕｓｔｏｍｓ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６２３ Ｃｈｉｎａ ： ， Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｈｅｎ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｎｅｗ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｇｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ｍｏｔｏｒ ｂａｓｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｒａｃｋｓ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂａｔｃｈ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ， ， ， ｃａｕｓｅ ｏｆ ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｆｒａｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｍｅａｎｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ， ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｍｏｔｏｒ ｂａｓｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｃｒａｃｋｓ ａｒｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒａｃｋ ｓｏｕｒｃｅ ａｒｅａ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ， ｏｐｅｎ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｂａｓｅ ｓｈｅｌｌ ｗｈｉｃｈ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ， ａｒｅ ｓｔｒｏｎｇ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｒｒａｎｇｅｄ ａｌｏｎｇ ｄｅｎｄｒｉｔｅ ａｎｄ ｅｕｔｅｃｔｉｃ ｃａｒｂｉｄｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｄｅｎｄｒｉｔｅ ｃｏｌｕｍｎａｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ ａｒｅａ ｗｈｉｃｈ