如何把握型腔鑄造灰鑄鐵的強度

空腔鑄灰鐵的強度主要由物理成分、冷卻速度和保溫處理決定。

同樣的材料，如果冷卻快，強度就高，如果冷卻慢，強度就低。 如果為了提高強度，水冷或空冷往往容易產(chǎn)生裂紋，因此應(yīng)慎用快速冷卻方法。

使用物理組件調(diào)整強度是最常見的技術(shù)。 一般主要通過調(diào)節(jié)C的濃度來調(diào)節(jié)強度，調(diào)節(jié)范圍一般為2.9---3.5%，其次是Si，一般范圍為1.5---2.4%。 這兩種元素的濃度越高，強度越低，濃度越高。 越低，強度越高。 第三是Mn，一般范圍為0.6---1.3%。 濃度越高，強度越高，濃度越低，強度越低。 硫和磷是有害元素，通常不用于強度調(diào)節(jié)。 這些是灰口鑄鐵的五種元素。 此外還有與Mn類似的Cr、Mo。 Cu對強度的影響相對較小，主要是促進石墨化，穩(wěn)定碳化物，降低灰口鑄鐵的硬度和硬度，元素較多，但這是常用的成分。

第三種調(diào)整強度的方法是灰口鑄鐵的保溫處理。 這是最常用的方法。 一般是在暴露后將孕育劑（最常用的75Si-Fe）緩慢添加到鐵水底部。 對于灰鑄鐵來說，強度趨于均勻，提高了機械加工性能，降低了灰鑄鐵的硬度。

一、提高灰口鑄鐵250強度的幾種方法

1. 爐料配比 爐料配比

采用生鐵+廢鋁+回料+增碳劑的方法，利用增碳劑中的氮氣改變石墨的形狀和寬度，提高灰鐵鑄坯的韌性。

2. 控制物理組件

(1)很多冶煉企業(yè)認(rèn)為硫是有害的，鐵水中硫的濃度越低越好。 當(dāng)然，事實并非如此。 在灰鐵鑄鋼中，應(yīng)考慮“硅碳化”和“錳硫比”。 即Mn＝1.71S+(0.2～0.5)。 物理成分表：

碳3~3.3%； 磷≤0.12； 硅1.65~2.05； 錳0.7~1.1鈦≤0.05； 硫≤0.12

(2)低合金化，添加一種或兩種合金元素，添加時應(yīng)考慮碳元素的濃度，不要一味追求強度。

3、鐵水過熱

對于灰鑄鐵件，在一定范圍內(nèi)提高鐵液溫度，可以細(xì)化石墨，致密晶界結(jié)構(gòu)，提高鑄鐵的延伸硬度和布氏強度。 鐵水過熱溫度應(yīng)控制在1500-1530℃，過熱時間應(yīng)控制在以內(nèi)。

4. 孕育劑和培養(yǎng)形式

灰口鑄鐵的孕育處理是在孕育處理后在鐵水底部緩慢添加孕育劑（最常用的75Si-Fe）。 經(jīng)過保溫處理后，灰鑄鐵的強度會趨于均勻，提高了機械加工性能，同時也降低了灰鑄鐵的硬度。 灰鑄鐵毛坯的強度標(biāo)準(zhǔn)在-240之間。

錫會增加灰鑄鐵的強度嗎？灰鑄鐵中錫的濃度是多少？

錫可提高灰口鑄鐵的強度，濃度不應(yīng)超過0.1%，我們銑床零件的濃度為0.08%

錫易在石墨-奧氏體界面富集，阻止碳向石墨擴散，并使碳共滲到奧氏體中，從而促進碳化物的生成。 鑄鐵中添加錫元素有促進碳化物的作用，但實際上對細(xì)化碳化物沒有作用。 鉻、銅、鎳的作用不強，需要大量添加才能顯著細(xì)化晶界。 錳對于促進碳化物具有適度的作用，但其用量往往因保持合適的Mn/S比而受到阻礙。 釩和鉬的促進硬化能力最強，添加少量即可有相當(dāng)大的改善。

如何利用熱處理提高灰口鑄鐵250的強度

為了提高灰鑄鐵的表面強度和耐磨性，可進行表面處理，即火焰表面滲碳、高中頻表面滲碳。加熱溫度為850-950℃。 考慮到其導(dǎo)熱性較差，加熱速度不宜太快，否則會形成熔化、滲碳裂紋缺陷。 高頻滲碳要求鑄鐵正火后的碳化物組織以碳化物為主。 采用噴水或聚乙烯醇水堿液，滲碳溫度在200-400℃范圍內(nèi)，強度40-40℃，可保證表面強度和耐磨性

如果用內(nèi)電阻爐加熱，該如何處理？

灰鑄鐵的滲碳和滲碳與鋼的組織變化基本相同，但由于鋼坯原始組織和鑄鋼中石墨的分布和厚度的差異，這種誘因?qū)訜嵊酗@著的影響。處理，因此它的加熱、保溫和冷卻與鋼材的熱處理不同。 (1)滲碳鑄鐵的加熱溫度宜為830~900℃。 當(dāng)碳化物組織為鐵素體時，應(yīng)取上限；當(dāng)碳化物組織為碳化物時，應(yīng)取下限。 (2)保溫時間還應(yīng)根據(jù)碳化物組織來確定。 當(dāng)原始組織為硬質(zhì)合金時，保溫時間必須充分保證型腔各部分加熱到規(guī)定溫度。 如果原始組織是碳化物+鐵素體或鐵素體，則保溫時間必須保證石墨溶解到奧氏體中達到飽和。 因此，根據(jù)碳化物的不同，保溫時間應(yīng)為0.5~3h。 但無論保溫時間多長，都不會減少奧氏體中固溶碳量，也不能提高滲碳效果，因此無需延長保溫時間。 (3)冷卻為了使坯料在調(diào)質(zhì)時獲得馬氏體組織，并保證型腔不致淬火或變形過大，應(yīng)選擇合適的滲碳介質(zhì)。 由于鑄鐵中石墨（特別是厚條狀石墨）的存在，易導(dǎo)致集中撓曲和滲碳裂紋，因此鑄鐵通常采用油作為滲碳介質(zhì)。 這里需要說明的是：滲碳后毛坯的絕對強度值通常不會超過，只有在極少數(shù)情況下才能達到，即原始組織良好且富含適當(dāng)合金元素時。 滲碳件的滲碳應(yīng)在淬火、回火后立即進行，滲碳溫度應(yīng)根據(jù)型腔的具體要求確定。 通常高溫（250℃以下）滲碳的主要目的是消除滲碳變形，降低塑性； 低溫滲碳（500~600℃）是為了獲得以索氏體為碳化物的組織。 從200℃左右開始，提高滲碳溫度，強度和強度逐漸降低，塑性增加。 灰鑄鐵的等溫淬火和回火現(xiàn)已廣泛應(yīng)用，其操作與鋼的等溫滲碳相似。

如何穩(wěn)定灰鑄鐵的強度，

1、隨著日常生產(chǎn)，灰口鑄鐵的強度肯定會出現(xiàn)上下誤差。 有時誤差可能是兩位數(shù)。 這種生鐵與回收材料的遺傳有關(guān)。 通常該錯誤是在更換一批生鐵或長時間生產(chǎn)同一批次生鐵后發(fā)生的。 當(dāng)機種毛坯更換為其他機種時，下次更換生鐵或不同機種毛坯時，需要積累經(jīng)驗并調(diào)整碳當(dāng)量，避免強度出現(xiàn)明顯誤差。

2、日常保持穩(wěn)定的強度，主要控制爐前配料、孕育劑添加量、澆注溫度。

鑄鐵的延伸率、硬度、強度主要取決于什么？ 如何提高鑄鐵的延伸硬度和強度？

影響伸長硬度的主要因素是成分。 晶界濃度越大，延伸硬度越高。 強度隨著碳化物、碳化物、磷晶界、馬氏體、貝氏體數(shù)量的減少而降低。 普通毛坯的硬度和強度可以通過增加碳化物數(shù)量和晶界片層寬度來提高。 如果允許，也可以采用熱處理。

如何提高灰鑄鐵坯的延伸率和硬度

為了提高灰鑄鐵的延伸硬度，應(yīng)采用較低的碳當(dāng)量。 灰鑄鐵中碳濃度多為2.6%～3.6%，硅濃度為1.2%～33.0%。 根據(jù)鋼坯的壁厚，上限應(yīng)盡可能低。 ，適當(dāng)提高錳濃度。 通常灰鑄鐵中錳的濃度為0.4%～1.2%。 當(dāng)鑄鋼不顯白時盡量設(shè)定上限。 此外，還可以采用合金化的方法來提高坯料的延伸率和硬度。 適當(dāng)添加微量合金如鉻、鉬、錫等元素也能顯著提高灰鑄鐵的延伸率和硬度。 同時必須與鐵水的孕育處理相配合。

為了提高灰鑄鐵的延伸硬度，應(yīng)采用較低的碳當(dāng)量。 灰鑄鐵中碳濃度多為2.6%～3.6%，硅濃度為1.2%～33.0%。 根據(jù)鋼坯的壁厚，上限應(yīng)盡可能低。 ，適當(dāng)提高錳濃度。 通?；诣T鐵中錳的濃度為0.4%～1.2%。 當(dāng)鑄鋼不顯白時盡量設(shè)定上限。 此外，還可以采用合金化的方法來提高坯料的延伸率和硬度。 適當(dāng)添加微量合金如鉻、鉬、錫等元素還可以顯著提高灰鑄鐵的延伸率和硬度。 同時必須與鐵水的孕育處理相配合。

如何穩(wěn)定灰鑄鐵中的碳化物結(jié)構(gòu)

在鑄鋼生產(chǎn)中，灰鑄鐵中添加的合金元素按其作用可分為四類：石墨化元素、碳化物生成元素、穩(wěn)定碳化物元素和細(xì)化碳化物元素。 碳(C)、硅(Si)、鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)和鎳(Ni)等元素在鑄鐵熔化時能促進石墨的生成，被認(rèn)為是石墨化元素。 然而，這些元素的效果并不相同。 Cu的石墨化能力僅為Si的0.05%。 Ni和Cu具有石墨化和細(xì)化碳化物的雙重作用，其中細(xì)化碳化物的作用是主要的，所以它們我認(rèn)為是穩(wěn)定碳化物的元素。 因為錫（Sn）、銻（Sb）、錳（Mn）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）、鈮（Nb）可以減緩石墨的析出，降低產(chǎn)生回火的傾向體，并定義為矩陣生成元素。 有些元素，如鉬（Mo），還具有雙重作用，因為它可以細(xì)化碳化物：當(dāng)鉬濃度高時，它是細(xì)化碳化物的元素；當(dāng)鉬濃度高時，它是細(xì)化碳化物的元素；當(dāng)鉬濃度高時，它是細(xì)化碳化物的元素。 當(dāng)其濃度>0.8%時，它是一種基質(zhì)生成元素。 人們有意識地在灰鑄鐵液中添加一些合金元素，以促進碳化物的產(chǎn)生，細(xì)化碳化物組織，增強其穩(wěn)定性。 由鐵素體和氮化物片狀交替組成的細(xì)小碳化物層狀結(jié)構(gòu)會降低鑄鐵的強度和硬度。

如何控制灰鑄鐵中的氮化物

淬火體分子式為Fe3C，是一種具有復(fù)雜晶格結(jié)構(gòu)的間隙化合物。 其含碳量為6.69%； 其熔點約為1227℃； 它不發(fā)生同素異形轉(zhuǎn)變； 但存在磁轉(zhuǎn)變。 在230℃以下具有弱鐵磁性，在230℃以上失去鐵磁性； 其強度很高（相當(dāng)于），而塑性和沖擊硬度幾乎為零，延展性極高。 淬火體不易被硫酸、醇堿腐蝕，在顯微鏡下呈現(xiàn)白色條紋，但被酸甜的硫酸鈉腐蝕，在顯微鏡下呈現(xiàn)白色。 淬火體的顯微組織有多種形狀。 當(dāng)與鋼和鑄鐵中的其他相共存時，呈塊狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。 滲碳體是不銹鋼中的主要強化相，其形態(tài)和分布對鋼的性能影響很大。 同時，F(xiàn)e3C是介觀（間）穩(wěn)定相，在一定條件下會分解：Fe3C→3Fe+C，分解的單質(zhì)碳是石墨。

鋪石墨冷鐵的灰口鑄鐵加工表面氣泡如何處理

在使用石墨冷烙鐵之前，對石墨冷烙鐵進行保溫可以避免出現(xiàn)氣孔。 石墨冷鐵球的主要使用原理是石墨冷鐵材料具有比重輕、耐火度高、導(dǎo)熱系數(shù)大等優(yōu)點。 因此，用石墨冷鐵代替金屬冷鐵作為激冷器，可以更好地解決鑄件、鑄銅、鑄鋁等毛坯的松動、縮孔問題。 并且能有效解決鋼坯因使用金屬冷鐵而產(chǎn)生的白點、氣孔等鑄造缺陷。 將成形后的石墨冷鐵置于需要激冷的鑄鋼熱段中，可使鋼坯金相組織變成細(xì)條狀碳化物高達95%以上，晶界簇數(shù)可達450個，坯料強度可提高20-50HB。 可以提高毛坯表面的白度和耐磨性。 使用石墨冷鐵時，可在冷鐵上涂上石墨油墨或砂巖油墨，使用時間比金屬冷鐵長5-10倍。

硼合金鑄鐵的異同

硼鑄鐵通常是指在灰鑄鐵中添加0.03-0.08%的硼，以在金相組織中獲得不同數(shù)量的含硼固溶體或萊氏體組織。 含硼固溶體的顯微強度在-1280之間。 隨著硼濃度降低，顯微強度降低。 硼鑄鐵的氣缸套使用壽命比高磷鑄鐵的氣缸套長50-70%。 近年來，其應(yīng)用范圍已擴大到磨床床身等耐磨零件。

硼鑄鐵由于具有不同于普通鑄鐵的特殊金相組織，因此具有更好的耐磨性。 特別是隨著硼的加入，結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了一種新的硬質(zhì)相——含硼晶粒。 這些含硼基體的結(jié)構(gòu)是什么？ 通常認(rèn)為是Fe23(CB)6，F(xiàn)e3(CB)也被認(rèn)為是Fe-Fe2B-Fe3(CB)的三元晶界結(jié)構(gòu)，也有人認(rèn)為應(yīng)富含一定量。 當(dāng)使用釩、鎢、鉬等元素時，還會產(chǎn)生(FeX)3(CB)6和(FeX)23(CB)6等結(jié)構(gòu)。

全相組織含硼鑄鐵的顯著特點是晶界碳化物上分布著斷續(xù)的網(wǎng)狀含硼基體與磷晶界的復(fù)合組織。 用量約為6-l2%。 碳化物為細(xì)條狀碳化物，石墨呈A型均勻分布。

含硼晶粒的顯微強度（上圖）高于磷晶界的顯微強度（-800）。 這些含硼氮化物在鑄鐵中往往以小片狀或塊狀均勻分布在碳化物上，而碳化物是強度比它低得多的碳化物。 初次生銹后，強度較低的碳化物因生銹而出現(xiàn)輕微麻點，成為第二摩擦面。 高強度硼基體硬質(zhì)相在晶界處突出，在碳化物上形成第一摩擦面。 硬質(zhì)合金上的凹坑部分充滿了潤滑油，加上石墨的自潤滑和儲油功能，產(chǎn)生了硼鑄鐵獨特的耐磨結(jié)構(gòu)，使其大大增強。 硼鑄鐵的耐磨性隨含硼晶粒的減少而提高，含硼晶粒隨硼含量的增加而減少。

灰鑄鐵件產(chǎn)生冷裂的原因有哪些？ 他有什么辦法可以避免嗎？

其原因是落砂時薄殼件晃動破裂，違反操作規(guī)程； 水噴砂清砂時，熱撓度較大，當(dāng)撓度超過鑄鐵某一部位的伸長硬度時，應(yīng)產(chǎn)生冷裂紋。 避免方法：對于易產(chǎn)生裂紋的薄殼零件，應(yīng)單獨挑出清洗，并認(rèn)真執(zhí)行合理的操作程序； 根據(jù)新鄉(xiāng)同和（灰）鐵鑄件的組織和性能特點，選擇合理的清理方法和清理工具； 嚴(yán)格執(zhí)行噴水工藝； 盡量減少運輸和搬運過程中的碰撞。

哪些元素影響灰口鑄鐵的流動性？

合金的流動性：是指熔融金屬的流動能力。 影響合金流動性的誘因： 1、合金的類型：不同類型的合金具有不同的螺旋寬度，即具有不同的流動性。 其中灰鑄鐵的流動性最好，其次是硅紅銅和鋁硅合金，而鑄件的流動性最差。 2、化學(xué)成分及結(jié)晶特征：純銀和晶界成分的合金，熔化從鑄鋼壁表面向中心逐漸加速，熔化后的表面比較光滑，流動阻力對未熔化的液體量小，所以流動性好。 對于在一定熔化溫度范圍內(nèi)結(jié)晶的亞固溶體合金，熔化時坯料呈現(xiàn)出寬闊的兩相區(qū)，既有液態(tài)晶體，也有樹狀晶體。 熔化溫度范圍越寬，枝晶越發(fā)達，金屬流動的阻力越大，金屬的流動性越差。

灰鑄鐵中鋁濃度過高有哪些有害影響？

灰鑄鐵中鋁濃度高的缺點：機械性能降低，強度增加，耐熱性降低，低溫下機械性能增加。

銅在鑄鐵中起什么作用？

銅也是灰鑄鐵中最常用的合金元素之一。 雖然單獨添加Cu也可以增強灰鑄鐵分析儀器的硬度，但其效果不如Cr顯著[4]。 在大多數(shù)情況下，Cu經(jīng)常與合金元素Cr一起作用。 因此，當(dāng)Cr濃度為0.20%~0.25%時，Cu濃度較適宜。 試驗時碳當(dāng)量控制在3.95%-4.05%，Cr濃度控制在0.20%-0.25%，分別用60%SiBa和40%兩種培養(yǎng)物進行復(fù)合培養(yǎng)，培養(yǎng)物總添加量為 4%。

當(dāng)Cu濃度大于0.4%時，隨著鐵水分析儀Cu含量的降低，延伸硬度顯著降低。 當(dāng)Cu含量達到0.4%時，這些下降趨勢明顯緩解。 而當(dāng)Cr含量超過0.5%，進一步降低鐵水Cu含量時，延伸硬度變化不大。 據(jù)悉，鐵水底部Cu含量的變化對白水口長度影響不大。

銅合金分析儀器鐵水底添加Cu主要有兩個作用。 一方面，Cu也是穩(wěn)定碳化物的元素，因此Cu的添加可以減少和穩(wěn)定碳化物中的碳化物組織； 另一方面，Cu是促進石墨化的元素，可以抵消Cr元素增加的不利影響，有利于保證鐵水的鑄造工藝性能。

銅是鋼和鋁等合金的重要添加物。 在低合金結(jié)構(gòu)鋼中加入少量的銅（0.2-0.5%），可以提高鋼的硬度及其耐大氣和海洋腐蝕的能力。 在耐腐蝕鑄鐵和碳鋼中添加銅，可以進一步提高其耐腐蝕性能。 含銅約30%的高鎳合金是著名的高硬度、耐腐蝕的“蒙乃爾合金”，廣泛應(yīng)用于核工業(yè)。