鑄鐵的石墨化過程
鑄鐵中石墨的形成過程稱為石墨化過程。鑄鐵組織形成的基本過程就是鑄鐵中石墨的形成過程。因此,了解石墨化過程的條件與影響因素對掌握鑄鐵材料的組織與性能是十分重要的。
根據(jù)Fe-C合金雙重狀態(tài)圖,鑄鐵的石墨化過程可分為三個階段:
第一階段,即液相亞共晶結(jié)晶階段。包括,從過共晶成分的液相中直接結(jié)晶出一次石墨,從共晶成分的液相中結(jié)晶出奧氏體加石墨,由一次滲碳體和共晶滲碳體在高溫退火時分解形成的石墨。
中間階段,即共晶轉(zhuǎn)變亞共析轉(zhuǎn)變之間階段。包括從奧氏體中直接析出二次石墨和二次滲碳體在此溫度區(qū)間分解形成的石墨。
第三階段,即共析轉(zhuǎn)變階段。包括共析轉(zhuǎn)變時,形成的共析石墨和共析滲碳體退火時分解形成的石墨。 鑄鐵件在海洋工程中,展現(xiàn)強(qiáng)大抗腐蝕能力。山東蠕墨鑄鐵件定制
鑄鐵和鑄鋼本質(zhì)的區(qū)別在于化學(xué)成分不同,在工程上,一般認(rèn)為含碳量高于2%為鐵,低于此值為鋼。由于成分不同,所以組織性能也不一樣,一般來說,鋼的塑性和韌性較好,表現(xiàn)為延伸率、斷面收縮率和沖擊韌性好,鐵的力學(xué)性能表現(xiàn)為硬而脆。有的鑄鐵還有一些特殊的性能,具體分析如下:鑄鐵(castiron)含碳量在2%以上的鐵碳合金。工業(yè)用鑄鐵一般含碳量為2%-4%。碳在鑄鐵中多以石墨形態(tài)存在,有時也以滲碳體形態(tài)存在。除碳外,鑄鐵中還含有1%-3%的硅,以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯微組織和性能的主要元素。濟(jì)南油底殼鑄鐵件價格這款鑄鐵件經(jīng)過熱處理,增強(qiáng)了硬度和韌性。
灰口鑄鐵含碳量較高(2.7%~4.0%),碳主要以片狀石墨形態(tài)存在,斷口呈灰色,簡稱灰鐵。熔點(diǎn)低(1145~1250℃),凝固時收縮量小,抗壓強(qiáng)度和硬度接近碳素鋼,減震性好。由于片狀石墨存在,故耐磨性好。鑄造性能和切削加工較好。用于制造機(jī)床床身、汽缸、箱體等結(jié)構(gòu)件。其牌號以“HT”后面附兩組數(shù)字。例如:HT20-40(首組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度的底線,第二組數(shù)字表示抗彎強(qiáng)度的底線)?;铱阼T鐵按石墨的形狀特征,可分為普通灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵。
鑄鐵生產(chǎn)除適當(dāng)?shù)剡x擇優(yōu)學(xué)成分以得到~定的組織外,熱處理也是進(jìn)一步調(diào)整和改進(jìn)基體組織以提高鑄鐵性能的一種重要途徑。鑄鐵的熱處理和鋼的熱處埋有相同之處,也有不同之處。鑄鐵的熱處理一般不能改善原始組織中石墨的形態(tài)和分布狀況。對灰口鑄鐵來說,由于片狀石墨所引起的應(yīng)力集中效應(yīng)是對鑄鐵性能起主導(dǎo)作用的困素,因此對灰口鑄鐵施以熱處理的強(qiáng)化效果遠(yuǎn)不如鋼和球鐵那樣***。故友口鑄鐵熱處理工藝主要為退火、正火等。對于球鐵來說,由于石墨呈球狀,對基體的割裂作用**減輕,通過熱處理可使基作組織充分發(fā)揮作用,從而可以***改善球性的機(jī)械性能。故球鐵像鋼一樣,其熱處理工藝有退火、正火、調(diào)質(zhì)、多溫淬火、感應(yīng)加熱淬火和表面化學(xué)熱處理等。古老工藝與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合,打造品質(zhì)鑄鐵件。
1.消除應(yīng)力退火由于鑄件壁厚不均勻,在加熱,冷卻及相變過程中,會產(chǎn)生效應(yīng)力和組織應(yīng)力。另外大型零件在機(jī)加工之后其內(nèi)部也易殘存應(yīng)力,所有這些內(nèi)應(yīng)力都必須消除。去應(yīng)力退火通常的加熱溫度為500~550℃保溫時間為2~8h,然后爐冷(灰口鐵)或空冷(球鐵)。采用這種工藝可消除鑄件內(nèi)應(yīng)力的90~95%,但鑄鐵組織不發(fā)生變化。若溫度超過550℃或保溫時間過長,反而會引起石墨化,使鑄件強(qiáng)度和硬度降低。2.消除鑄件白口的高溫石墨化退火鑄件冷卻時,表層及薄截面處,往往產(chǎn)生白口。白口組織硬而脆、加工性能差、易剝落。因此必須采用退火(或正火)的方法消除白口組織。退火工藝為:加熱到550-950℃保溫2~5h,隨后爐冷到500-550℃再出爐空冷。在高溫保溫期間,游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A,在隨后護(hù)冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解,發(fā)生石墨化過程。由于滲碳體的分解,導(dǎo)致硬度下降,從而提高了切削加工性。高溫環(huán)境下,鑄鐵件依然保持穩(wěn)定性能。常州耐熱鑄鐵件加工
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低溫球墨鑄鐵的生產(chǎn)過程需要嚴(yán)格控制各項工藝參數(shù),以保證材料的質(zhì)量穩(wěn)定性。常見的質(zhì)量控制手段包括成分分析、金相檢查、力學(xué)性能測試等。此外,還需要對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行定期檢修和維護(hù),以確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可靠性。六、標(biāo)準(zhǔn)化與認(rèn)證低溫球墨鑄鐵的標(biāo)準(zhǔn)化對于保證其質(zhì)量和推動應(yīng)用具有重要意義。目前,國內(nèi)外已經(jīng)制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,如ASTMA842、ISO17804等。通過符合這些標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)和檢測,可以獲得相應(yīng)的認(rèn)證,提高產(chǎn)品的競爭力和市場認(rèn)可度。山東蠕墨鑄鐵件定制
灰鑄鐵的組織鐵素體灰鑄鐵——石墨化過程充分進(jìn)行;鐵素體珠光體灰鑄鐵——一、二階段石墨化過程充分進(jìn)行,第三階段石墨化過程部分進(jìn)行;珠光體灰鑄鐵——一、二階段石墨化過程充分進(jìn)行,第三階段石墨化過程完全沒有進(jìn)行;灰鑄鐵的性能灰鑄鐵的性能主要取決于基體的性能和石墨的數(shù)量、形狀、大小、分布狀況。其中以細(xì)晶粒的珠光體基體和細(xì)片狀石墨組成的灰鑄鐵的性能優(yōu),應(yīng)用范圍廣。灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和塑性高于具有相同基體的鋼,但石墨片對灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度影響不大,所以灰鑄鐵用作承受壓載荷的零件,如機(jī)座、軸承座等。灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、切削加工性能,而且石墨的存在可以起到減磨、減震作用。變質(zhì)處理(孕育處理)——孕育鑄鐵變質(zhì)...