合金元素在铁素体球墨铸铁中的作用
15
3.微观分析
Fig. 12. Matrix/nodules decohesion and crackes in ductile iron(images represent two analysis zones).
16
4.结论
1.在一定程度上提高硅的含量可以使材料的抗拉强度和屈服强度 明显升高,但同时材料断后伸长率和冲击韧性有所下降。 2.按照力学性能的要求,硅的添加量需要控制在0.125-0.25%,超过 或者低于此含量得到的产物无法达到规定标准。 3.改变硅含量不影响铁素体晶粒大小。 4.硅在基体中分布不均匀,出现明显的微观偏析。距离石墨球越近 则含量越高,在共晶区含量最少,容易导致裂纹和断裂产生。
8
2.试验过程
a b
Fig. 5. Influence of copper content on properties of ductile cast iron:(a)tensile strength and yielding stress, (b)failure strain and resilience
1.研究背景
可切削加工性能好
耐磨性强
优点
耐蚀性强
抗氧化性高
3
2.试验过程
拉伸试验:测定拉伸强度,屈服 强度,断后伸长率。
冲击试验:测定常温冲击韧性
EBSD:测定铁素体晶粒尺寸
金相分析与扫描电镜:微观 组织与断面
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.试验过程
Table1 Chemical composition of ferritic ductile iron(wt%)
10
3.微观分析
Fig. 7. Inverse pole figure of ductile cast iron.
11
3.微观分析
Fig. 8. Silicon segregation zones between two graphite nodules.
12
3.微观分析
Fig. 9. Variation of chemical composition of GJS500-7,between two graphite nodules:(a)1st zone:439 mm long with a step of 18 mm, and(b)2nd zone:304 mm long with a step of 12 mm.
13
3.微观分析
Fig. 10. Micrograph of ductile iron(ferritic matrix with a few darken islands of pearlite).
14
3.微观分析
Fig. 11. Failure surfaces of ductile cast iron(non-notched Charpy samples failed at ambient temperature):(a)brittle cleavage failure,and(b)ductile–brittle intergranular failure.
Influence of silicon and addition elements on the
mechanical behavior of ferritic ductile cast iron
报告人:员飞 学号:15722100
1
主要内容:
研究背景 实验过程 微观组织与分析 结论
2
C 2.79 — 3.39 Si 3.80 — 4.50 Ni 0.02 — 0.39 Cu 0.04 — 0.40 Mn 0.07 — 0.20 P 0.018 S 0.011 Cr 0.025 Mg 0.050 Sn 0.070
5
2.试验过程
Table2
Minimum required values for mechanical properties of ferritic ductile iron
Ductile iron Tensile strength (MPa) 580 Yielding stress (MPa) 450 Elongation A% 8 70
GJS 600-10
GJS 500-14
480
400
12
80
6
2.试验过程
硅添加量与拉伸强度和屈服强度的关系
7
2.试验过程
硅添加量与断后延长率和冲击韧性的关系
9
2.试验过程
Fig. 6. Influence of nickel content on properties of ductile cast iron:(a)tensile strength and yielding stress.and(b)failure strain and resilience
17
18
铜-钛合金化球墨铸铁的研究与应用
铜-钛合金化球墨铸铁的研究与应用刘宏%(山东轻工业学院机电工程系山东济南250100)郭荣新(淄博市新材料研究所山东淄博255040)摘要在球铁中添加Cu~Ti元素,以改善球墨铸铁的铸态组织0对所获得的铸态珠光体组织进行了探讨0结果表明,合金元素在球铁中的强化作用,可使球铁的强韧性大幅度提高,从而扩大了球铁的工业应用0主题词铜-钛球墨铸铁强韧性Research and Application on Cu-Ti Alloying Ductile IronLiu Hong(ShandOng Institute Of Light Industry Jinan ShandOng250100)Guo Rongxin(ZibO Institute Of New Material ZibO ShandOng255040)Abstract The paper,starting with imprOving the casting state micrOstructures Of ductile irOn,makes an apprOach tO gaining the pearlite/s structures Of the casting state fOr additiOin Of Cu and Ti elements in ductile irOn. The research result indicates that the strenthening effect Of allOy elements in ductile irOn can greatly increase the strenth and tOughness Of ductile irOn,thus will widen the industrial applicatiOn Of ductile irOn.1引言随着机械制造业的不断发展,球墨铸铁作为结构材料应用越来越广泛,因此应进一步提高球墨铸铁的强韧性,以扩大其应用0提高球墨铸铁的强韧性一般有两种途径:一种是改善铸态基体组织,另一种则是采用恰当的热处理方法,消除或降低球状石墨对球铁强韧性的弱化作用,从而达到强化之目的0我们利用合金化获得了铸态珠光体球铁,取得了一些进展0其中铜能有效地稳定珠光体而又不促进碳化物的形成,且允许的含量范围较宽,生产中易于控制;而球铁中含有微量的钛能抵消S~N~O等元素的有害作用,促进和细化石墨,细化晶粒,降低脆性0因此利用铜来提高铸态珠光体量从而提高球铁强度,再添加适量钛来改善其韧性,就能获得高强韧性的铸态珠光体球铁02试验条件和方法2.1试验设备用150kg酸性中频感应电炉进行熔炼;用WE-60液压试验机进行拉伸试验;用J8-30型试验机进行冲击试验;用布氏硬度计检测硬度;用XJG-04光学显微镜观察铸态组织02.2试验方法%女41岁高级工程师学士1999-09-29收到初稿2000-03-16收到修改稿(1)固定钛含量0.1%,分别加0.3%~1.0%铜,观察显微组织和力学性能的变化0(2)固定铅含量0.5%及0.7%,改变钛含量,观察显微组织和力学性能的变化;试样中的其它成分(%)为:3.6~3.8C,2.1~2.3Si,0.22Mn,0.03S,0.04P,0.05Mg和0.05Re0(3)另取一组化学成为(%)为3.2C,2.8Si, 0.6Mn,0.06S,0.03P,0.05Mg和0.05Re的试样,进行不同温度的正火,然后与上述试样的组织与性能进行对比03试验结果与分析3.1Cu~Ti元素含量对球铁组织及性能的影响三种试验方法所得结果分别见表1~30表中数据均为三个试样的平均值0表1可见,随着Cu含量的增加,基体珠光体量和强度~硬度都增加,而延伸率和冲击韧度有所下降;当Cu含量大于0.7%时,珠光体量和强度~硬度的增加不明显0表2可见,当Cu含量不变时,基体表1铜含量对球铁性能的影响试样编号Cu%Ti%珠光体量%~BMPaG bMPa6%a-kJ-cm-210.340.1170~75238622 6.84820.560.0980~85276731 4.82930.710.1085~95278785 4.32840.920.1185280805 3.622-14-第24卷第4期2000年8月机械工程材料Materials fOr Mechanical EngineeringV Ol.24NO.4A ug.2000表2钛含量对球铁性能的影响试样编号Cu%Ti%珠光体量%HBMPaG bMPa8%a kJ cm-21O.52O.O48O272689 3.927 2O.51O.O88O~85278721 4.829 3O.51O.128O~85283743 5.231 4O.5O O.2O8O~85297745 4.624 5O.7O O.O985~95277786 4.23O 6O.71O.2O85~9529O813 4.O22 7e O.72O.2585~95293---e球化不良,未测力学性能表3不含铜~钛球铁正火后的性能试样编号正火温度TC珠光体量%HBMPaG bMPa8%a kJ cm-219OO95289785 1.92O287O85273718 2.426384O6O254641 2.728珠光体量变化不明显;当Ti含量低于O.12%时,塑性和韧性随含Ti量增加而提高,但超过O.12%时反而下降O将表3不同温度下正火所获得的不同珠光体量的球铁与表1~表2相应珠光体量的铸态球铁对应的性能相比较,证明铸态珠光体球铁的各项力学性能均优于正火后的球铁O显微组织观察结果表明,当Ti含量约为O.1%时,增加Cu含量(<1.O%D,则对球化程度影响不大,但当Ti含量超过O.2%,而Cu含量为O.7%~ 1.O%时,则球化不良OTi具有增加石墨球数并细化石墨的作用,这是因为Ti与S~N~O等阻碍石墨化的元素具有很强的亲和力,因而球铁中含有微量钛,不仅可以抵消这些有害元素的作用,促进石墨化,而且由于Ti与O~ C~N等作用形成的高熔点碳氮化物是高度弥散的微粒,这些微粒将成为石墨生长的外来晶核,有助于石墨球数的增加,球径的减小及分布均匀,但是当Ti含量超过O.2%时,Ti除了与铁水中的N~O~S 等有害元素化合外,还有多余的Ti存在,这些游离Ti将与C结合成TiC,TiC同C原子一样能强有力地结合在石墨上,促进石墨片状生长,因此产生了反球化作用OCu是扩大Y相区的元素,使共析转变温度降低,发生共析转变时,Cu阻碍石墨化,促使奥氏体转变为珠光体,因此Cu可以增加铸态珠光体量,但随着Cu含量的增加,球铁的强度~硬度增加,而塑性韧性却下降O显然,Cu~Ti的加入量有一最佳范围,本试验得出,以Cu的加入量为O.5%~O.7%,Ti的加入量为O.O6%~O.12%时,铸态球铁的强韧性为最好O 3.2Cu~Ti元素在球铁中的分布对性能的影响Cu主要分布在牛眼状铁素体中,少量地存在于珠光体,Cu对牛眼状铁素体起固溶强化作用O由于Cu是非碳化物形成元素,故在石墨周围的浓度高,阻碍铁素体生长的扩散过程,从而稳定了珠光体O而Ti主要分布在铁素体和珠光体的交界处及珠光体中,有些还以化合物状态存在于石墨球中O在球铁中,杂质元素一般偏聚在共晶团的晶界,加入微量Ti后,由于细化和增加了石墨球,即细化了共晶团,使共晶团晶界增多,故杂质元素的偏聚就相对减少;此外,由于Ti的加入量少,很难生成稳定性高的特殊碳化物,因而不易出现自由渗碳体和网状渗碳体,而只能以珠光体内的渗碳体形式出现O Ti 与Fe~C相互作用,将改变碳化物的数量及其分布,促使珠光体组织的细化,因此球铁中含有微量Ti 时,不仅能细化共晶团,同对还能细化珠光体的片层间距O显然,Ti的这些作用,使得铸态珠光体球铁的强韧性提高,脆性降低O从而也说明了其强韧性高于正火球铁的原因O4实际应用及寿命对比将Cu-Ti合金化的球铁化学成分U(%D3.8C,2.1Si,O.22Mn,O.O3S,O.O4P,O.O5Mg和O.O5Re 应用于S195柴油机曲轴,并进行中频感应淬火,同时与未经Cu-Ti合金化的球铁(化学成分同本试验D 经正火+中频感应淬火处理的曲轴进行疲劳对比试验,试验基数取5>1O6,以出现裂纹为准,二根通过即为疲劳极限O试验结果见表4O表4S195曲轴两种工艺的疲劳强度及疲劳寿命工艺疲劳极限G-1N mm-2断裂循环次数(载荷26O kg D正火态+中频淬火75.O 2.26>1O6铸态+中频淬火86.2 3.18>1O6显然,铸态+中频淬火曲轴的疲劳强度比正火态+中频淬火曲轴的疲劳强度提高了14.9%,而疲劳寿命提高了O.4倍O目前,这种Cu-Ti合金化的球墨铸铁材料,经过中频感应淬火,已成功地应用于柴油机曲轴~连杆;而经过激光表面处理后,已成功地应用于汽油机的凸轮轴~汽缸套等O由于减少了正火工艺,不仅缩短了生产周期,且可以节约大量电能,故而降低制造成本,而球铁强韧性的提高,使其疲劳强度和寿命大为提高,取得了良好的经济效益和社会效益O245结论(1)球铁中添加少量铜9能增加铸态珠光体量9且对铁素体产生固溶强化作用;而加入微量钛9能降低球铁中等有害作用9促进石墨球化9细化共晶团及珠光体片层间距9从而使球铁的强韧性疲劳强度及寿命大为提高(Z)球铁加入O.5%~O.7%CU9O.O6%~O.1Z% Ti能保证铸态珠光体量>SO%9且具有较高的强韧性9因此可以取代球铁正火工艺生产柴油机和汽油机的曲轴连杆凸轮轴及汽缸套等参考文献1沈阳铸造研究所等合编.球墨铸铁9北京:机械工业出版社919SZ.56~5SZ Levin T et al.Ti and Copper in dUctile iron9FA Tran-SationS919SO(4):Z1~Z3。
铁素体球墨铸铁中珠光体偏多的原因
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铸铁ppt课件
11.2.4 影响铸铁结晶的因素
冷却速度的影响 冷速慢有利于按Fe-C相图进行结晶,石墨化 越容易进行。 冷速快有利于 形成白口铁
不同C+Si含量,不同壁厚(冷却速度)铸件的组织
11.3 灰铸铁
概述 灰铸铁中石墨呈片状,断口呈灰色,是使
用最多的铸铁,占铸铁总量的80%以上。 灰铸铁分为:普通灰铁和孕育灰铁-通过孕育 处理,使石墨的片层变细,强度高于普通灰铁 牌号表示:HT100,HT150,HT200 属普通灰铁
11.2.4 影响铸铁结晶的因素
为综合考虑C,Si,P对铸铁组织及石墨化的影 响,引入了两个参量:碳当量和共晶度。
碳当量:把Si,P折合成相当的碳含量 CE=WC +1/3W(Si+P)
共晶度:表示铸铁中碳含量接近共晶碳含量的程度 Sc=WC/[4.3%-1/3W(Si+P)]
Sc=1为共晶 >1为过共晶
球墨铸铁
一、铸铁中碳的分布形式与石墨的形态
2.石墨形态:片状,蟹状,蠕虫状,团絮状,不规则形状,球形
片状
蟹状
球形
蠕虫状
团絮状
二、铸铁的分类
按石墨存在的形式及石墨形态分类
灰口铸铁 C全部或大部分以游离的片状石墨形式存在,断口呈灰色
球墨铸铁 C全部或大部分以游离的球形石墨形式存在
蠕墨铸铁 C全部或大部分以游离的蠕虫状石墨形式存在
球化剂:Mg,稀土-硅铁合金,稀土- 硅铁-镁合金(应用最广泛)
孕育处理:由于球化处理只能在铁液中 有石墨核心时,才能促进石墨生成球 形,而常用的球化剂都强烈阻碍石墨 化,因此,在球化处理同时,必须进 行孕育处理(石墨化处理),获得球 径小,数量多,圆度好,分布均匀的 球状石墨
五大元素对铸件的影响
五大元素对铸件的影响 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT浅谈五大元素对铸件的影响摘要:本文主要阐述了碳、硅、锰、硫、磷五大元素在铸件及铸造过程中的影响及作用。
关键词:碳、硅、锰、硫、磷;影响;作用铸铁的出现,方便了人类,从此我们就离不开了铸铁件,人们就把铸铁件用于制作各种制品,例如:小到螺丝钉、炊具、容器、农业机具等生活用品,大到汽车、飞机、轮船、大炮、坦克等建筑军事器械。
铸铁的生产推动了人类社会文明的进步,随着科学技术和我国国民经济的发展,各行各业对铸铁件的质量提出了更高的要求,而铸铁件的铸造技术涉及了物理、化学、冶金、机械等多种学科,影响铸铁件质量的因素很多,因此正确地使用合理的铸造技术是提高铸铁件质量的保证,而影响铸铁件质量铸造过程的主要因素有:冷却速度、化学成分、温度、气体、炉料等,这就要求人们认真考虑这些因素对铸铁件的影响。
本人结合几年来的工作经验,现以化学成分为例,浅谈五大元素对铸件的影响。
影响铸件品质的常规元素主要有五种,分别是碳、硅、锰、硫、磷,以上元素我们叫做基本元素或俗称五大元素。
它们是直接影响铸件物理性能的一个重要因素。
其主要作用如下:一、碳元素是铸铁中最基本的成分。
它不但是区分钢或铁的主要依据,含碳量大于%是铁,低于%的称为钢,而且,在铸造过程中,碳影响着铸件的力学性能。
在铸造中适当的碳促进石墨化,减小白口倾向,即减少渗碳体、珠光体、三元磷共晶,增加铁素体,因而降低硬度改善加工性能;碳促进镁吸收率的提高;改善球化,以达到预期效果;碳能改善流动性,增加凝固时的体积膨胀;碳提高吸振性,减摩性,导热性。
但碳含量过高引起石墨漂浮,恶化力学性能,过低又易产生缩孔松缩等缺陷。
所以,对不同质量要求的铸件,合理选配碳含量一般是提高铸件质量的一种途径,例如:灰铁含碳量大多在%%,球墨铸铁在%%。
碳对中锰球墨铸铁的力学性能影响不明显,一般碳量高于%时易出现石墨漂浮,影响铸铁质量,碳低于%时,不利于石墨化故一般控制碳量在%%为宜。
硅钼球墨铸铁件缩松的防止措施分析
硅钼球墨铸铁件缩松的防止措施分析摘要:球墨铸铁件在铸造生产中经常出现缩松缺陷,若不能及时处理,铸件内部会出现大小不一的夹渣、疏松,严重影响铸件的外观质量和使用性能。
为了提高球墨铸铁件质量,分析了缩松的形成原因及预防措施。
首先分析了球墨铸铁的组织结构,认为碳化物、石墨是造成缩松缺陷的主要原因。
在生产实践中发现:影响铸件缩松率高低的因素很多,如浇注温度、冷却速度等都会影响铸件的缩松倾向和程度。
关键词:一般来说,浇注温度越高,冷却速度越快则铸件缩松倾向越大;石墨形态为细小密集呈圆环状、球状时有助于避免或减轻铸件表面产生缩松类缺陷;若石墨形态为松散片状或块状时则不利于防止或减轻此类缺陷。
浇注温度越高,冷却速度越快,铸件内部容易出现缩松缺陷。
为此,采用较低的浇注温度、较快的冷却速度,或使用较小的冷铁、薄壁管等措施,可改善铸件的组织结构;或者利用铁液表面张力来弥补收缩产生的内应力。
另外,对于硅钼球墨铸铁件在生产中应特别注意防止其缩松缺陷。
一、组织结构分析1、组织中的碳化物,一般可分为两类:①单一碳化物,即纯碳化物,是铸铁中最主要的缺陷。
此类化合物在凝固过程中不会产生收缩,也不会发生扩散作用而影响铸件的力学性能。
所以生产中常常以较低的含碳量来获得较高的硬度和良好的韧性。
②复杂碳化物,即由两种以上不同类型、不同形态的石墨聚集而成,这类化合物在凝固过程中容易产生收缩和扩散作用而影响铸件性能。
2、石墨是铁合金铸态时在石墨形态中一种相互连接的网状组织。
由于存在这种结构,使石墨与基体结合得最好,同时也是在铸铁凝固过程中最容易产生收缩缺陷的地方,所以对其形态变化应予以重视。
一般认为球墨铸铁以片状者居多,而石墨则以圆形者居多。
3、由于球墨铸铁是由奥氏体和铁素体两相组成,因此它不存在铁素体和奥氏体之间所固有的共晶转变问题(在实际生产中要注意铁素体和奥氏体的凝固顺序)。
一般认为石墨是在奥氏体形成过程中直接形成的,因而石墨形态对凝固过程中组织变化及缩松倾向都有很大影响。
球墨铸铁技术
球墨铸铁技术球墨铸铁是一种具有优良机械性能的灰口铸铁。
一般在浇注之前,在铁液中加入少量球化剂(通常为镁、稀土镁合金或含铈的稀土合金)和孕育剂(通常为硅铁),使铁水凝固后形成球状石墨。
此种铸铁的强度和韧性比其他铸铁高,有时可代替铸钢和可锻铸铁(malleablecastiron),在机械制造工业中得到了广泛应用。
球墨铸铁在国外是1947年用于工业生产的。
b.铸件要进行100%尺寸检验。
c.外观检查,磁粉(MT)、超声波(UT)及射线透照(RT)等无损探伤检验。
每件RT供货规范为ASTM-F186。
3.生产中的难点此类铸件因断面厚大冷却缓慢,金属液体凝固时间长,铸件内部很容易产生缩松。
生产铁素体球墨铸铁时,为了获得较高的抗拉强度、屈服强度和延伸率,以往均要进行铁素体化热处理,热处理温度是根据铸态组织中是否存在游离渗碳体或珠光体,而采用900-950℃的高温热处理。
但生产成本高,工艺复杂,生产周期长,给生产组织以及交货期带来非常大的困难,这就要求必须在铸态下获得铁素体基体。
因此生产这种材料的难点主要有以下几方面:a.铸件要进行指定区域的射线探伤,如何解决铸件的内部缩松;b.如何保证在铸态下获得铁素体基体90%以上;c.如何使材料有足够的抗拉强度和屈服强度;d.如何获得足够的延伸率(>18%),在合金化处理后,获得规定的延伸率;c.采用最优的合金化处理工艺;三.厚大断面铸态铁素体球墨铸铁件的质量控制技术1.化学成份的控制1)C、Si、CE的选择由于球状石墨对基体的削弱作用很小,故球墨铸铁中石墨数量的多少,对力学性能的影响不显著,当含碳量在3.2%~3.8%范围内变化时,对力学性能无明显的影响。
所以过程中确定碳硅含量时,主要考虑保证铸造性能,将碳当量选择在共晶成分左右。
具有共晶成分的铁液的流动性能最好,形成集中缩孔的倾向大,铸件组织的致密度高。
但碳当量过高时,容易产生石墨漂浮的同时,一定程度上对球化有影响,主要表现在要求的残余Mg量高。
铸铁属于什么材料
铸铁属于什么材料
铸铁是一种铁碳合金材料,主要包括灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁。
它具有良
好的铸造性能、机械性能和耐磨性,被广泛应用于工业制造领域。
铸铁的分类和性能让人们对它的材料特性产生了疑问,那么铸铁属于什么材料呢?
首先,我们来了解一下铸铁的基本成分。
铸铁是以铁和碳为主要合金元素,同
时还含有一定量的硅、锰、磷等元素。
根据碳的形态和含量不同,可以将铸铁分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁。
灰铸铁中碳以石墨形式存在,球墨铸铁中碳以球状石墨形式存在,而白口铸铁中碳以铁素体形式存在。
这些不同形式的碳对铸铁的性能产生了显著影响。
其次,铸铁的性能特点也能够说明它属于什么材料。
铸铁具有较高的铸造性能,能够流动性好,填充性能强,适合于各种复杂形状和薄壁厚的铸件制造。
同时,铸铁的机械性能也较好,具有一定的强度和韧性,在静载和冲击载荷下表现出良好的性能。
此外,铸铁还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,能够满足不同工况下的使用要求。
最后,铸铁作为一种特殊的铁碳合金材料,其材料特性决定了它在工程领域的
重要地位。
在汽车制造、机械制造、建筑工程等领域,铸铁都有着广泛的应用。
它能够满足复杂零部件的铸造要求,同时在成本和性能上都具有一定的优势,因此备受青睐。
综上所述,铸铁属于一种铁碳合金材料,具有良好的铸造性能、机械性能和耐
磨性,被广泛应用于工业制造领域。
通过了解铸铁的基本成分和性能特点,我们可以更好地理解铸铁属于什么材料这个问题。
铸铁的独特性能使其在工程领域发挥着重要作用,也为工程师提供了更多的设计选择。
球铁铸件缩孔、缩松的成因与防止
球铁铸件缩孔、缩松的成因与防止球铁铸件缩孔、缩松的成因与防止摘要:球墨铸铁大多数是共晶或过共晶成分,其糊状凝固方式使铸件外壳没有抵抗石墨化膨胀能力,因而铸型产生型壁迁移,增大铸件体积,极易产生内部缩孔、缩松。
球墨铸铁凝固时,在枝晶和共晶团间的最后凝固区域,收缩的体积得不到完全补充,留下的空洞形成宏观及微观缩松。
La 有助于消除缩松倾向。
分析缩孔缩松形成原因并提出相应的防止办法,有助于减少由此产生的废品损失。
关键词:球墨铸铁、收缩、缩孔、缩松1 前言1.1 缺陷形成原因球墨铸铁生产技术日臻完善,多年技术服务的实践表明,生产中出现的铸造缺陷,完全可以用成熟的经验予以消除。
据介绍:工业发达国家的铸造废品率可以控制在1%以下[1],国内先进水平也在2%左右,提高企业铸造技术水平,对减少废品十分重要。
1。
显微缩松显微镜观察微细连续缺失空间多角形疏松枝晶间、共晶团边界间众所周知,灰铸铁是逐层凝固方式,球墨铸铁是糊状凝固方式。
逐层凝固可以使铸件凝固时形成一个坚实的封闭外壳,铸件全封闭外壳的体积收缩可以减小壳体内的缩孔容积。
糊状凝固的特点是金属凝固时晶粒在金属液内部整个容积内形核、生长,固相与液相混合存在有如粥糊。
大多数球墨铸铁是共晶或过共晶成分,其糊状凝固方式使铸件外壳没有抵抗石墨化膨胀的能力,铸型产生型壁迁移,增大铸件体积,极易产生内部缩孔、缩松缺陷。
铸型冷却能力强,有利于铸件的容积凝固转变成逐层凝固,使铸件的分散缩松转变成集中缩孔。
然而,批量生产中湿砂型铸造很难被金属型或干砂型取代。
球墨铸铁凝固有以下三个特点,决定球墨铸铁是糊状凝固方式:①球化和孕育处理显著增加异质核心,核心存在于整个熔体,有利于全截面同时结晶。
②石墨球在奥氏体壳包围下生长,生长速度慢,延缓铸件表层形成坚实外壳;而片状石墨的端部始终与铁液接触,生长速度快,凝固时间短,促使灰铁铸件快速形成坚实外壳。
③球墨铸铁比灰铸铁导热率小 20%-30%,散热慢,外壳生长速度降低[3]。
金属材料学
名词解释:1、钢的淬透性是指钢在淬火时能获得马氏体的能力,是钢本身固有的一个属性2、淬硬性是指在理想的淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度3、过热敏感性是指钢淬火加热时,对奥氏体晶粒急剧长大的敏感性4、极限合金化理论:每个合金元素都有一个最佳范围,可使钢获得最佳性能。
往往超过一定量,会导致钢的性能破坏。
5、调质钢的淬透性原则是指淬透性相近的同类调质钢,可以相互代用。
6、热硬性是指钢在较高的温度下,仍能保持较高硬度的性能7、晶间腐蚀是指沿着金属晶粒间的分界面向内扩展的腐蚀8、铸件壁厚敏感性是指把铸件壁厚的变化对其强度的影响9.脱碳:在各种热加工工序的加热或保温过程中,由于周围氧化气氛的作用,使钢材表面的碳全部或部分丧失掉,这种现象称为填空题:1.钢淬火后进行回火,目的是降低脆性,提高韧度,稳定组织2.钢强化的形式及其机理固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相强化3.钢的淬透性好,一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能,满足技术要求。
另一方面,在淬火时,可选用比较缓和的冷却介质,以减少工件的变形与开裂倾向4.合金元素对马氏体转变的影响表现在对马氏体转变临界温度Ms的影响,并影响刚中残余奥氏体量及马氏体精细结构5.弹簧钢常用的热处理工艺是淬火和中温回火,得到回火托氏体。
6.根据夹杂物形状,轴承钢按三项夹杂物评级,即脆性夹杂物,塑性夹杂物和球状不变形夹杂物。
7.碳化物的尺寸和分布对轴承的接触疲劳寿命也有很大的影响,大颗粒碳化物和密集的碳化物带都是极为有害的。
8.根据其产生条件,碳化物的不均匀性可分为:液析碳化物、带状碳化物、和网状碳化物9.随着含C量的增加,钢的强度升高,耐蚀性降低;随着含Cr量的增加,耐蚀性提高。
10.所谓的石墨化就是铸铁中碳原子析出和形成石墨的过程。
合金元素对S、E点的影响1、凡是扩大γ相区的元素均使S、E点向左下方移动2、凡是封闭γ相区的元素均使S、E点向左上方移动3、S点左移,意味着公析C含量减小4、E点左移,意味着出现莱氏体的碳含量减少碳(氮)化物在奥氏体中的溶解规律①碳(氮)化物的稳定性越好,在钢中的溶解度越小②随着温度的下降,各种碳化物的溶解度都会降低③奥氏体中存在比较弱的碳化物形成元素,则会降低奥氏体中的碳活度ac,从而促进了稳定性较好的碳化物的溶解④碳化物稳定性相对较差的碳化物在加热奥氏体过程中先溶解合金元素是通过对贝氏体转变过程和碳原子扩散的影响而起作用的碳是结构钢中最主要的元素,它决定了钢的淬硬性,即淬成马氏体的硬度,同时碳也是一个有效增加淬透性的元素P261.12回火稳定性合金钢比碳钢的回火稳定性好,所以要达到同样的回火硬度,合金钢的回火温度比碳钢高,回火时间也可以长些。
a536 gr65-45-12化学成分标准
a536 gr65-45-12化学成分标准A536 GR65-45-12是一种特殊的球墨铸铁材料,它具有一系列特定的化学成分标准。
本文将详细介绍A536 GR65-45-12的化学成分,包括每个元素的含量以及其对材料性能的影响。
A536 GR65-45-12球墨铸铁的化学成分标准如下:-碳含量(Carbon):2.60-3.00%-硅含量(Silicon):1.50-2.50%-锰含量(Manganese):0.60-0.90%-磷含量(Phosphorus):≤0.080%-硫含量(Sulfur):≤0.020%-镁含量(Magnesium):0.035-0.055%-铁含量(Iron):余量首先,碳是球墨铸铁中最主要的合金元素之一。
高碳含量可以提高球墨铸铁的强度和硬度,但对韧性和冲击韧性的影响较小。
适量的碳含量可以使球墨铸铁具有良好的可加工性和耐磨性。
其次,硅是球墨铸铁中的另一个重要元素。
硅的加入可以提高球墨铸铁的液态流动性,有助于减少铸件的缩孔和气孔,提高铸件的密度和强度。
锰是一种重要的合金元素,它的加入可以提高球墨铸铁的强度和韧性。
锰可以与硫结合,形成硫化锰,减少硫化物的形成,从而提高球墨铸铁的抗疲劳性能和抗磨损性能。
磷和硫是球墨铸铁中的杂质元素,它们的含量需要控制在较低水平。
过高的磷含量会导致铸件的脆性增加,影响其韧性和可焊性。
硫的存在也会降低球墨铸铁的韧性和冲击韧性,并且易形成夹杂物和气孔。
镁是球墨铸铁中不可缺少的合金元素。
镁的加入可以使铁素体中形成球状的石墨,改善球墨铸铁的塑性和韧性,提高其抗断裂性能和抗疲劳性能。
最后,除了以上列出的主要元素,球墨铸铁中还含有其他微量元素,如铜、镍、钒等。
这些元素的含量很低,对球墨铸铁的性能影响较小,通常在制造过程中通过添加合适的铁合金来控制。
总结起来,A536 GR65-45-12球墨铸铁的化学成分标准非常严格,各元素的含量都在一定的范围内控制。
