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铬含量的铸铁系列,砂型浇注(慢冷)出的试样,凝固组织中碳化物尺寸相比其他条件浇注(较快冷速)普遍偏大,且一般会呈板状,较低含铬量(10%)下还会出现少量间距较大的网状M3C碳化物,这些都会直接影响到其耐磨性及抗腐蚀性能。随着冷速的逐渐加快,铸铁型材凝固组织中的初生奥氏体的析出量会增加,相应的共晶组织的量会减少。通过不同放大倍数下对凝固组织的观察发现,相邻铬量不同冷速也可能得到类似的组织,即某铬含量的金属型试样组织与较低铬量的水冷试样类似,碳化物尺寸及分布都相当。这说明含铬量与冷却条件均在一定程度上对组织产生影响,且由铬量不同造成的耐腐蚀性差异在一定范围内也可通过对冷速的控制来减小。对于较低含铬量(10%、12%、15%)的铸铁,砂型(慢冷)试样的凝固组织中M7C3型碳化物呈板状和块状交叉分布,碳化物和共晶团尺寸相对较大;金属型(较快冷)试样组织中的碳化物则多以块状出现,菊花状共晶团数量增多;水冷(快冷)试样中碳化物尺寸减小,并且有趋于粒状的倾向,组织细小且碳化物分布比较均匀,耐腐蚀性也较好。较高含铬量(18%、23%、28%)的铸铁,组织差异与前述类似,但由于铬含量较高,耐腐蚀性差异有所不同。水冷(快冷)条件下,不仅使得奥氏体基体中固溶的碳量和铬量均增加,而且也使得碳化物的类型、尺寸、形态和分布更为理想,降低了奥氏体基体与相邻碳化物之间的电极电位,从整体上提高了其耐腐蚀性能。
球墨铸铁具有铸钢的强度，也有铸铁优异的抗腐蚀性。 球墨铸铁与铸铁（灰铸铁）的比较 与铸铁相比，球墨铸铁在强度方面具有 的优势。球墨铸铁的抗拉强度是60k，而铸铁的抗拉强度只有31k 。球墨 铸铁的屈服强度是40k ，而铸铁并没有显示出屈服强度，并且终出现断裂。球墨铸铁的强度-成本比远远优于铸铁。(请 参阅82 页有关机械性能的比较)。球墨铸铁在耐腐蚀性方面与铸铁相同。球墨铸铁被称为“两个里”金属 球墨铸铁与铸钢的比较 球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。 在铸铁中，碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在，游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格，基面中的原子间距142nm，原子间结合力较强；而两基面间的面间距340nm，因基面间距较大，原子间结合力较弱，故结晶时易形成片状结构，且强度、塑性和韧性极低，接近于零，硬度仅为3HBS。另外，在碳原子的四个价电子中，只有一个价电子参加到电子气中去，这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因。铸铁型材具有组织均匀致密；耐压气密性好；减磨性能强；表面质量光洁；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均匀；抗拉伸强度高,无缩松,气孔,夹渣,砂眼等缺陷,机械性能优越,其中为显著的特点是具有度和高韧性相结合以及优良的抗疲劳性能。空心铸铁型材及水平连铸装置，在相应领域内替代砂型铸件，这种空心铸铁型材的截面中部有通孔，截面轮廓形状为圆形、矩形、多边形。上述空心铸铁型材的水平连铸装置，其基本结构包括保温炉、设置于炉口处的外结晶器、牵引设备组成，其特征在于在保温炉内与外结晶器对应位置设置内结晶器。所述的内结晶器固定保温炉下部的外壁上。本实用新型采用的技术方案，与砂型铸造相比，表现在机械性能提高，切削性能提高，表面光洁，加工余量小，可直接加工成阀体、齿轮泵外壳，液压导向套等，比实心型材的再加工提高了工效。空心铸铁型材生产，基本有三种方式，种采用垂直下拉的间歇式连铸铁管生产装置，该装置因生产的型材致密性差已被淘汰；第二种采用水平连铸加内结晶器的生产装置生产空心铸铁型材，前面我们已讨论过化合态的渗碳体，它若加热到高温，便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相，而游离态的石墨则是一种稳定相。一般，在铁碳合金的结晶过程中，因为渗碳体的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出渗碳体时所需的原子扩散量较小，渗碳体的晶核易形成，所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。 球墨铸铁具有更高的屈服强度也较少了球墨铸铁的机加工成本。 铸铁(灰铸铁) 球墨铸铁 薄片结构 铸钢结构 球状石墨结构 注意：在我们的金属比较中，美国尼伯科选择使用了ASTM A 395 球墨铸铁，ASTM A 126 铸铁和ASTM A 216 WCB 铸 钢。在此所列的铸铁，我们也称为灰铸铁。包括球墨铸铁，普通灰铸铁，低合金灰铸铁和 高镍铸铁等，其它铸铁管材的拉制工艺正在探索中。金相观察表明，灰铸铁连续铸造型材的显组 织中，石墨形态为细小片状(外周为l层细小的D形石墨，内部为相对细小的A形石墨)，基体为铁 素体及珠光体：力学实验结果为，ob=250～350MPa，硬度为150～240HB，E=1～× 105 MPa：在相同抗拉强度前提下，砂铸灰铁试样的平均疲劳强度为133MPa。垂直上引连续铸造技术目前所适用的铸铁材料而连续铸造型材的为 28MPa，疲劳比由42％提高剑4％。球墨铸铁型材组织中，石墨球细小圆整，球化率高，球数多， 无品间碳化物。在不同基体条件F的抗拉强度0b和延展率。 表I球墨铸铁型材的强度与塑性 QT400—15球墨铸铁连铸型。
球化和孕育处理。球化剂加入量应根据铁液成分、铸件壁厚、球化剂成分和球化处理过程的吸收率等因素分析比较确定。一般为1.6％～2.0％，若球化剂放置时间较长，则应适量多加。球化反应控制的关键是镁的吸收率，温度高，反应激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率高，球化效果好。因此，一般在保证足够浇注温度的前提下，宜尽可能降低球化处理温度，控制在1420～1450℃。球化剂要砸成小块，粒度一般在5～25mm，加在包底，再在上面加硅铁和铁屑。 孕育处理是球墨铸铁生产过程中的一个重要环节，它不仅促进石墨化，防止自由渗碳体和白口出现，而且有助于球化，并使石墨变得更细小，更圆整，分布均匀，从而提高球墨铸铁的力学性能。孕育剂一般多采用FeSi其加入量根据对铸件的力学性能要求，一般为0.8％～1.0％。孕育剂的粒度根据铁液量多少，一般砸成5～25mm的小块。孕育剂应保持干净、干燥。在铸铁中，碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在，游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格，基面中的原子间距142nm，原子间结合力较强；而两基面间的面间距340nm，因基面间距较大，原子间结合力较弱，故结晶时易形成片状结构，且强度、塑性和韧性极低，接近于零，硬度仅为3HBS。另外，在碳原子的四个价电子中，只有一个价电子参加到电子气中去，这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因。 铸铁型材具有组织均匀致密；耐压气密性好；减磨性能强；表面质量光洁；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均匀；抗拉伸强度高,无缩松,气孔,夹渣,砂眼等缺陷,机械性能优越,其中为显著的特点是具有度和高韧性相结合以及优良的抗疲劳性能。 空心铸铁型材及水平连铸装置，在相应领域内替代砂型铸件，这种空心铸铁型材的截面中部有通孔，截面轮廓形状为圆形、矩形、多边形。上述空心铸铁型材的水平连铸装置，其基本结构包括保温炉、设置于炉口处的外结晶器、牵引设备组成，其特征在于在保温炉内与外结晶器对应位置设置内结晶器。所述的内结晶器固定保温炉下部的外壁上。本实用新型采用的技术方案，与砂型铸造相比，表现在机械性能提高，切削性能提高，表面光洁，加工余量小，可直接加工成阀体、齿轮泵外壳，液压导向套等，比实心型材的再加工提高了工效。空心铸铁型材生产，基本有三种方式，种采用垂直下拉的间歇式连铸铁管生产装置，该装置因生产的型材致密性差已被淘汰；第二种采用水平连铸加内结晶器的生产装置生产空心铸铁型材， 前面我们已讨论过化合态的渗碳体，它若加热到高温，便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相，而游离态的石墨则是一种稳定相。 球化剂和孕育剂要在出铁前加入包中，在连续生产时，刚出完前一炉铁后，包很热，过早加入会使其粘结在包底而削弱球化和孕育效果。为了延迟球化反应时间，增强球化和孕育效果，要在球化剂和孕育剂的上面覆盖一层铁屑。球化处理的方法较多，一般多采用操作简便的冲入法处理球铁。 球化效果炉前检验，炉前检验孕育、球化效果好坏，一般采用三角试样。浇注三角试样，冷至暗红色，淬水冷却，砸断后观察断口。断口银白色， 白口，中心有疏松，两侧凹缩,同时砸断时有电石气味,敲击声和钢相似,则球化良好,否则球化不良。球铁原铁液应高碳、低硅、低硫、低磷。控制好硫的含量，是生产球铁的一个重要条件。
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