球铁的金相组织.ppt

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1、球墨铸铁的生产1.球铁牌号及力学性能（GB1348-88）表2-1单铸试块的力学性能牌号σb/MPa(kgf/mm2)σ0.2/MPa(kgf/mm2)δ(%)供参考最小值硬度（HB）主要金相组织QT400-18400(40.80)250(25.50)18130~180铁素体QT400-15400(40.80)250(25.50)15130~180铁素体QT450-10450(45.90)310(31.60)10160~210铁素体QT500-7500(51.00)320(32.65)7170~230铁素体+珠光体QT600-3600(61.20)370(37.75)3190~270珠光体

2、+铁素体QT700-2700(71.40)420(42.85)2225~305珠光体QT800-2800(81.60)480(48.98)2245~335珠光体或回火组织QT900-2900(91.80)600(61.20)2280~360贝氏体或回火马氏体球铁力学性能的验收依据，主要为抗拉强度（σb）和伸长率（δ），如用户有特殊需要，冲击韧性、屈服点、硬度也可作为附加的验收依据，必要时还应对金相组织进行检验。在特殊情况下，经供需双方同意，允许根据铸件本体所测得的硬度值规定球铁的硬度牌号，见GB1348-88。2.金相组织正常组织：细小圆整的石墨球+金属基体铸态组织：通常基体为铁素体与珠光

3、体的混合组织；由于二次结晶条件的影响，铁素体通常位于石墨球周围，形成“牛眼状组织”。热处理组织：通过不同的热处理工艺，可以方便的调整球铁的基体组织。高温退火：全体素体正火：全珠光体调质：马氏体等温淬火：奥氏体+贝氏体目前，可以通过各种工艺手段，在铸态获得铁素体或几乎全部为珠光体的球墨铸铁，除去了退火或正火处理，缩短生产周期，降低成本。在通常的生产条件下，由于某些化学元素的偏析以及球铁的凝固特性等原因，在共晶团界处会出现一些非正常组织，如渗碳体、磷共晶等杂质相，应该加以限制。3.基体组织类型（1）珠光体球铁基体组织：以珠光体为主，余量为铁素体，一般可在铸态获正火态获得。典型牌号：QT600-

4、3、QT700-2、QT800-2性能特点：抗拉强度σb、硬度HB高，延伸率δ低。（2）铁素体球铁基体组织：以铁素体为主，余量为珠光体。典型牌号：QT400-18、QT400-15、QT450-10性能特点：塑性和韧性较高，强度较低。影响铁素体球墨铸铁塑性和韧性的主要因素为化学成分（含硅量）、石墨球大小及形状、残留的自由渗碳体及夹杂物、铁素体的晶粒度等。（3）混合基体球铁基体组织：为铁素体和珠光体混合组织。典型牌号：QT500-7性能特点：较好的强度和韧性配合。（4）奥氏体-贝氏体球铁（ADI球铁）与普通球铁相比，具有强度、塑性和韧性都很高的综合力学性能，优于珠光体球铁，也优于经过调质处理

5、的球铁。性能特点：抗拉强度σb=900～1400MPa延伸率δ＞10%冲击韧性、抗疲劳性能、耐磨性都很高。4.金相组织评定按GB9441-88《球墨铸铁金相》，对球铁的金相组织进行评定。指标有：球化级别、石墨大小、珠光体粗细和数量、分散的铁素体的数量、磷共晶和碳化物。（1）球化级别1~6级，一般要求1~3级。（2）石墨大小3~8级，一般要求石墨直径6~8级。（3）珠光体的粗细和数量。珠光体粗细度分为：粗片状珠光体、片状珠光体、细片状珠光体。一般要求为细片状珠光体。对于高韧性球铁，珠光体要少，特别是QT400-18，不允许有珠光体，或其量<1%，其余为铁素体。（4）高韧性球铁中不允许出现磷共

6、晶和碳化物。球墨铸铁的生产球墨铸铁的生产过程包含以下几个环节：熔炼合格的铁液，球化处理，孕育处理，炉前检查，浇注铸件，清理及热处理，铸件质量检查。在上述各个环节中，熔炼优质铁液和进行有效的球化—孕育处理是生产的关键。1.化学成分的选定选择适当化学成分是保证铸铁获得良好的组织状态和高性能的基本条件，化学成分的选择既要有利于石墨的球化和获得满意的基体，以期获得所要求的性能，又要使铸铁有较好的铸造性能。1.1基本元素(1)碳和硅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，实际上对球墨铸铁的力学性能无明显影响。确定球

7、墨铸铁的含碳量时，主要从保证铸造性能考虑，为此将碳当量选择在共晶成分左右。由于球化元素使相图上共晶点的位置右移，因而使共晶碳当量移至4.6%~4.7%左右，具有共晶成分的铁液流动性最好，形成集中缩孔倾向大，铸铁的组织致密度高。当碳当量过低时，铸件易产生缩松和裂纹。碳当量过高时，易产生石墨漂浮现象，其结果是使铸铁中夹杂物数量增多，降低铸铁性能，而且污染工作环境。用镁和铈处理的铁液有较大的结晶过冷和形成白口的倾向，硅能减小这