耐热铸铁生产工艺

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1、耐热铸铁国标GB/T9437-2009中规定了各类耐热铸铁的化学成分及室温力学性能。详情请自行参阅相关标准。耐热铸铁可以分几大类：①硅系耐热铸铁：②铝系耐热铸铁：③铬系耐热铸铁：④其它耐热铸铁：添加钼等合金元素，及高镍奥氏体球墨铸铁等。铸铁在高温下长时间使用，表面会氧化形成氧化膜。而且氧化膜随着时间的延长而增厚。铸铁在高温条件下长时间使用，还会产生另一种独特的现象，铸件的体积会产生不可逆的增大。这种现象称之为铸铁的生长。生长的过程还伴随力学性能的急剧下降，氧化和生长最终导致铸件的失效。一般的球墨铸铁并无热强性，在600℃以上时，抗拉强度已经很低，断后伸长率则

2、有明显增加。铸铁的耐热性主要是指其抗氧化能力和抗生长能力。铸铁的耐热温度是指铸铁经150h加热后的生长小于0.2%，平均氧化速度小于0.5g/（m2.h）的温度。同许多金属材料一样，铸铁的金属基体在高温氧化气氛下会发生氧化。铸铁的氧化是金属基体氧化和石墨氧化烧损的共同结果，而且两种氧化是相互影响的。它不仅取决于化学成分，而且与石墨形态、石墨数量等因素密切相关。非合金灰铸铁的氧化膜结构如图示，从表面向内的氧化物依次是：Fe2O3，Fe3O4，FeO+（FeO）2SiO2，它们被称为外氧化层；紧接着氧化层有一层内氧化层，它是由氧通过氧化膜及石墨片进入内部而形成的

3、。其中，石墨片中的碳已经被烧损，为FeO+SiO2+MnO所填充，其周围也被这些氧化物所包围。内氧化层由于强烈脱碳而变成铁素体，故也称脱碳层。再向中心则为完全没有氧化的完好层。普通铸铁的氧化膜以铁的氧化物为主，其特点是氧化物的容积与合金元素的容积比值小于1，所形成的氧化物膜不致密，不能起到保护内部金属进一步氧化的作用。因而，氧化过程得以持续进行，所形成的氧化膜会不断增厚。非合金球墨铸铁的氧化膜结构类似于灰铸铁。但在同样的氧化条件下，氧化膜较灰铸铁的薄，特别是内氧化层薄得更多，只有邻近铸件的表面的石墨球才会发生氧化，其内部为FeO填充。硅、锰等元素在石墨球边缘

4、富集，硅的质量分数可达6.8%。靠近表面有一层薄的脱碳层，基体组织也转变成铁素体。影响铸铁抗氧化性的主要因素：铸铁的抗氧化性与化学成分，石墨形态，石墨数量、基体组织等因素密切相关。其中，前两者的影响最为显著。灰铸铁中的石墨呈片状，共晶团内连在一起，共晶团之间也基本相连，它成为氧进入金属内部的通道，固氧化速度很快，特别是内氧化发展迅速；球墨铸铁中的石墨是孤立的，没有这样的通道，故内氧化速度明显降低；蠕墨铸铁中的石墨在共晶团内连在一起，但共晶团之间互不相连，它的氧化速度介于灰铸铁和球墨铸铁之间。不