等温淬火GCD500球墨铸铁圆棒性能特点 等温淬火GCD500球墨铸铁圆棒性能特点

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球墨铸铁介绍:
  球墨铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。

球墨铸铁化学成分:
  球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能 有特殊要求的铸件, 还包括少量的合金元素。 同普通灰铸铁不同的是, 为保证石墨球化,球 墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。
1、碳及碳当量的选择原则:
碳是球墨铸铁的基本元素, 碳高有助于石墨化。 由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影 响已减小到低程度, 球墨铸铁的含碳量一般较高, 在 3.5~3.9%之间, 碳当量在 4.1~4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限;反之,取下限。将碳当量选择 在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性, 对于球墨铸铁而言, 碳当量的提高还会由于提高 了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是,碳含量过高,会引起石墨漂浮。 因此,球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。
2、硅的选择原则:
硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中,硅不仅可以有效地减小白口倾向,增加铁素体量, 而且具有细化共晶团,提高石墨球圆整度的作用。 但是, 硅提高铸铁的韧脆性转变温度 (图 1) , 降低冲击韧性,因此硅含量不宜过高,尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时,更需要严格 控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在 1.4— 3.0%。选定碳当量后,一般采取高碳低硅强 化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。
球墨铸铁中碳硅含量确定以后, 可用图 2进行检验。 如果碳硅含量在图中的阴影区, 则 成分设计基本合适。 如果高于zui佳区域, 则容易出现石墨漂浮现象。如果低于zui佳区域,则 容易出现缩松缺陷和自由碳化物。
3、锰的选择原则:
由于球墨铸铁中硫的含量已经很低, 不需要过多的锰来中和硫, 球墨铸铁中锰的作用主要表现在增加珠光体的稳定性,促进形成 (Fe、 Mn)3C 。这些碳化物偏析于晶界,对球墨铸 铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度,锰含量每增加 0.1%, 脆性转变温度提高 10~12℃。因此,球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好,即使珠光体球墨 铸铁,锰含量也不宜超过 0.4~0.6%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例 外。
4、磷的选择原则:
磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低,当其含量小于 0.05%时,固溶于基体中, 对力学性能几乎没有影响。当含量大于 0.05%时,磷极易偏析于共晶团边界,形成二元、三 元或复合磷共晶,降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度,含磷量每增加 0.01%, 韧脆性转变温度提高 4~4.5℃。因此,球墨铸铁中磷的含量愈低愈好,一般情况下应低于 0.08%。对于比较重要的铸件,磷含量应低于 0.05%。 球墨铸铁中碳硅含量确定以后,可 用图 2进行检验。 如果碳硅含量在图中的阴影区, 则成分设计基本合适。 如果高于区域, 则容易出现石墨漂浮现象。如果低于区域,则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。
5、硫的选择原则:
硫是一种反球化元素, 它与镁、 稀土等球化元素有很强的亲合力, 硫的存在会大量消耗 铁液中的球化元素, 形成镁和稀土的硫化物, 引起夹渣、 气孔等铸造缺陷。 球墨铸铁中硫的 含量一般要求小于 0.06%。

球墨铸铁主要牌号:
GB中国 QT400-18,QT400-15,QT450-10,QT500-7,QT600-3,QT700-2,QT800-2   QT900-2
JIS日本FCD350-22,FCD400-18,FCD400-15,FCD450-10,FCD500-7,FCD600-3   FCD700-2,FCD800-2
KS韩国GCD370,GCD400,GCD450,GCD500,GCD600,GCD700,GCD800
AWS美国60-40-18,65-45-12,80-55-06,100-70-03,120-90-02
UNS美国F32800,F33100,F33800,F34800,F36200 

球墨铸铁注意事项:
一.严格要求化学成分,对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高,降低球墨铸铁中锰,磷,硫的含量。
二.铁液出炉温度比灰铸铁更高,以补偿球化,孕育处理时铁液温度的损失。
三.进行球化处理,即往铁液中添加球化剂。
四.加入孕育剂进行孕育处理。
五.球墨铸铁流动性较差,收缩较大,因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸,合理应用冒口,冷铁,采用顺序凝固原则。
六.进行热处理;
1.退火;得到铁素体基体,提高塑性、韧性,消除应力,改善切削性能。
2.正火;得到珠光体基体,提高强度和耐磨性。
3.调质;获得回火索氏体的基体组织,以及良好的综合力学性能,如主轴、曲轴、连杆等。
4.等温淬火;使外形复杂且综合性能要求高的零件获得下贝氏体的基体组织,以及高强度、高硬度、高韧性等综合力学性能,避免热处理时产生开裂,如主轴、曲轴、齿轮等。

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