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1、球墨铸铁的生产球墨铸铁的生产球铁的金相组织球铁的金相组织1. 球铁牌号及力学性能（球铁牌号及力学性能（GB1348-88）表2-1 单铸试块的力学性能牌牌 号号 b b /MPa/MPa(kgf/mm(kgf/mm2 2) ) 0.20.2/MPa/MPa(kgf/mm(kgf/mm2 2) ) (%)(%)供供 参参 考考最小最小值值硬度硬度（HBHB）主要金相主要金相组织组织QT400-18QT400-18400(40.80)400(40.80)250(25.50)250(25.50)1818130180130180铁铁素体素体QT400-15QT400-15400(40.80)400(4
2、0.80)250(25.50)250(25.50)1515130180130180铁铁素体素体QT450-10QT450-10450(45.90)450(45.90)310(31.60)310(31.60)1010160210160210铁铁素体素体QT500-7QT500-7500(51.00)500(51.00)320(32.65)320(32.65)7 7170230170230铁铁素体素体+ +珠光体珠光体QT600-3QT600-3600(61.20)600(61.20)370(37.75)370(37.75)3 3190270190270珠光体珠光体+ +铁铁素体素体QT700-2
3、QT700-2700(71.40)700(71.40)420(42.85)420(42.85)2 2225305225305珠光体珠光体QT800-2QT800-2800(81.60)800(81.60)480(48.98)480(48.98)2 2245335245335珠光体或回火珠光体或回火组织组织QT900-2QT900-2900(91.80)900(91.80)600(61.20)600(61.20)2 2280360280360贝贝氏体或回火氏体或回火马马氏体氏体球铁的金相组织球铁的金相组织l l球铁力学性能的验收依据，主要为抗拉强度（球铁力学性能的验收依据，主要为抗拉强度（ b
4、b）和伸长）和伸长率（率（ ），如用户有特殊需要，冲击韧性、屈服点、硬度），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。验。l l在特殊情况下，经供需双方同意，允许根据铸件本体所测在特殊情况下，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，见得的硬度值规定球铁的硬度牌号，见GB1348-88GB1348-88。球铁的金相组织球铁的金相组织2.金相组织金相组织l l正常组织：正常组织：正常组织：正常组织：细小圆整的石墨球细小圆整的石墨球+金属基体金属基体l l铸态组织：铸态组织
5、：铸态组织：铸态组织：通常基体为铁素体与珠光体的混合组织；由于二通常基体为铁素体与珠光体的混合组织；由于二次结晶条件的影响，铁素体通常位于石墨球周围，形成次结晶条件的影响，铁素体通常位于石墨球周围，形成“ “牛牛眼状组织眼状组织” ”。l l热处理组织：热处理组织：热处理组织：热处理组织：通过不同的热处理工艺，可以方便的调整球铁通过不同的热处理工艺，可以方便的调整球铁的基体组织。的基体组织。 高温退火：全体素体高温退火：全体素体 正正 火：全珠光体火：全珠光体 调调 质：马氏体质：马氏体 等温淬火：奥氏体等温淬火：奥氏体+贝氏体贝氏体球铁的金相组织球铁的金相组织l l目前，可以通过各种工艺手段
6、，在铸态获得铁素体或几目前，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，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。缩短生产周期，降低成本。l l在通常的生产条件下，由于某些化学元素的偏析以及球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。组织，如渗碳体、磷共晶等杂质相，应该加以限制。球铁的金相组织球铁的金相组织3.基体组织类型基体组织类型（1 1）珠光体球铁）珠光体球铁）珠光体
7、球铁）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。获正火态获得。典型牌号：典型牌号：QT600-3QT600-3、QT 700-2QT 700-2、QT800-2 QT800-2 性能特点：抗拉强度性能特点：抗拉强度 b b、硬度、硬度HBHB高，延伸率高，延伸率 低。低。 （2 2）铁素体球铁）铁素体球铁）铁素体球铁）铁素体球铁基体组织：以铁素体为主，余量为珠光体。基体组织：以铁素体为主，余量为珠光体。典型牌号：典型牌号：QT400-18QT400-18、QT 400-15QT 400-15、QT450-10 Q
8、T450-10 性能特点：塑性和韧性较高，强度较低。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（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。杂物、铁素体的晶粒度等。球铁的金相组织球铁的金相组织（3 3）混合基体球铁）混合基体球铁）混合基体球铁）混合基体球铁基体组织：为铁素体和珠光体混合组织。基体组织：为铁素体和珠光体混合组织。典型牌号：典型牌号：QT500-7 QT500-7 性能特点：较好的强度和韧性配合。性能特点：较好的强度
9、和韧性配合。（4 4）奥氏体）奥氏体）奥氏体）奥氏体- -贝氏体球铁（贝氏体球铁（贝氏体球铁（贝氏体球铁（ADIADI球铁）球铁）球铁）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的球铁。学性能，优于珠光体球铁，也优于经过调质处理的球铁。 性能特点：抗拉强度性能特点：抗拉强度 b b=900=9001400MPa1400MPa 延伸率延伸率 10% 10% 冲击韧性、抗疲劳性能、耐磨性都很高。冲击韧性、抗疲劳性能、耐磨性都很高。球铁的金相组织球铁的金相组织4.金相组织评定金相组织评定l l按
10、按GB9441-88GB9441-88球墨铸铁金相球墨铸铁金相，对球铁的金相组织进行评定。指，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。量、磷共晶和碳化物。（1 1）球化级别）球化级别1616级，一般要求级，一般要求1313级。级。（2 2）石墨大小）石墨大小3838级，一般要求石墨直径级，一般要求石墨直径6868级。级。（3 3）珠光体的粗细和数量。）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。珠光体粗细度分为：粗片状珠光体、片状珠光
11、体、细片状珠光体。一般要求为细片状珠光体。一般要求为细片状珠光体。对于高韧性球铁，珠光体要少，特别是对于高韧性球铁，珠光体要少，特别是QT400-18QT400-18，不允许有珠光体，不允许有珠光体，或其量或其量1%2.8%Si2.8%时，会使球墨铸铁的韧性降低，故当要求高时，会使球墨铸铁的韧性降低，故当要求高韧性时，应以此值为限，如铸件是在寒冷地区使用，则含韧性时，应以此值为限，如铸件是在寒冷地区使用，则含硅量应适当降低。硅量应适当降低。l l对铁素体球铁，一般控制碳硅含量为：对铁素体球铁，一般控制碳硅含量为： C3.6%4.0%C3.6%4.0%，Si2.4%2.8%Si2.4%2.8%；
12、l l对珠光体球铁，一般控制碳硅含量为：对珠光体球铁，一般控制碳硅含量为： C3.4%3.8%C3.4%3.8%，Si2.2%2.6%Si2.2%2.6%。球铁的金相组织球铁的金相组织(2) 锰锰l l球墨铸铁中锰所起的作用与其在灰铸铁中所起的作用不同。在灰铸铁中，球墨铸铁中锰所起的作用与其在灰铸铁中所起的作用不同。在灰铸铁中，锰除了强化铁素体和稳定珠光体外，还能减小硫的危害作用；在球铁中，锰除了强化铁素体和稳定珠光体外，还能减小硫的危害作用；在球铁中，由于球化元素具有很强的脱硫能力，因而锰已不再能起这种有益的作用。由于球化元素具有很强的脱硫能力，因而锰已不再能起这种有益的作用。而由于锰有严重
13、的正偏析倾向，有可能富集于共晶团晶界处，严重时会而由于锰有严重的正偏析倾向，有可能富集于共晶团晶界处，严重时会促进形成晶间碳化物，因而显著降低球墨铸铁的韧性。促进形成晶间碳化物，因而显著降低球墨铸铁的韧性。l l铸态铁素体球铁，通常控制在铸态铁素体球铁，通常控制在Mn0.3%0.4%Mn0.3%0.4%；l l热处理态铁素体球铁，可控制热处理态铁素体球铁，可控制MnMn0.5%0.5%；l l铸态珠光体球铁，可控制铸态珠光体球铁，可控制Mn0.4%0.8%Mn0.4%0.8%；l l其中铸态珠光体球铁锰含量可适当高些，但通常推荐用铜来稳定珠光体。其中铸态珠光体球铁锰含量可适当高些，但通常推荐用
14、铜来稳定珠光体。l l在球铁中，锰的偏析程度实际上受石墨球数量及大小的支配，如能把石在球铁中，锰的偏析程度实际上受石墨球数量及大小的支配，如能把石墨球数量控制的较多，则可适当放宽对锰量的限制。墨球数量控制的较多，则可适当放宽对锰量的限制。球铁的金相组织球铁的金相组织(3) 磷磷l l磷在球墨铸铁中有严重的偏析倾向，易在晶界处形成磷共磷在球墨铸铁中有严重的偏析倾向，易在晶界处形成磷共晶，严重降低球墨铸铁的韧性。晶，严重降低球墨铸铁的韧性。l l磷还增大球墨铸铁的缩松倾向。磷还增大球墨铸铁的缩松倾向。l l当要求球墨铸铁有高韧性时，应将含磷量控制当要求球墨铸铁有高韧性时，应将含磷量控制0.04%0
15、.06%0.04%0.06%以下，对于寒冷地区使用的铸件，宜采以下，对于寒冷地区使用的铸件，宜采用下限的含磷量。用下限的含磷量。l l如球墨铸铁中有钼存在时，更应注意控制磷的含量，因此如球墨铸铁中有钼存在时，更应注意控制磷的含量，因此时易在晶界处形成脆性的磷钼四元化合时易在晶界处形成脆性的磷钼四元化合物。物。球铁的金相组织球铁的金相组织(4) 硫硫l l球墨铸铁中的硫与球化元素有很强的化合能力，生产硫化球墨铸铁中的硫与球化元素有很强的化合能力，生产硫化物或硫氧化物，不仅消耗球化剂，造成球化不稳定，而且物或硫氧化物，不仅消耗球化剂，造成球化不稳定，而且还使夹杂物数量增多，导致铸件产生缺陷。此外，
16、还会使还使夹杂物数量增多，导致铸件产生缺陷。此外，还会使球化衰退速度加快，故在球化处理前应对原铁液的含硫量球化衰退速度加快，故在球化处理前应对原铁液的含硫量加以控制。加以控制。l l国外一般要求原铁液中硫的含量低于国外一般要求原铁液中硫的含量低于0.02%0.02%，我国目前，我国目前由于焦炭含硫量较高等熔炼条件的原因，原铁液含硫量往由于焦炭含硫量较高等熔炼条件的原因，原铁液含硫量往往达不到这一标准，因此应进一步改善熔炼条件，有条件往达不到这一标准，因此应进一步改善熔炼条件，有条件时可进行炉前脱硫，力求降低含硫量。时可进行炉前脱硫，力求降低含硫量。球铁的金相组织球铁的金相组织1.2 合金元素合
17、金元素l l球铁中加入合金元素的作用是控制基体，提高力学球铁中加入合金元素的作用是控制基体，提高力学性能和获得某些特殊的性能，如耐磨、耐热、耐蚀性能和获得某些特殊的性能，如耐磨、耐热、耐蚀性能等。性能等。l l球铁中应用的合金元素主要有钼、铜、镍、铬和锑。球铁中应用的合金元素主要有钼、铜、镍、铬和锑。这些元素的应用场合、作用及适宜含量如下。这些元素的应用场合、作用及适宜含量如下。球铁的金相组织球铁的金相组织(1) 钼钼l l在生产高强度球铁时，不少工厂往往使用钼以提高铸铁的在生产高强度球铁时，不少工厂往往使用钼以提高铸铁的强度，其用量一般在强度，其用量一般在0.25%0.25%左右。左右。l
18、l在生产贝氏体球铁或奥氏体在生产贝氏体球铁或奥氏体- -贝氏体球铁时，往往亦加入贝氏体球铁时，往往亦加入一些钼，使铸铁的奥氏体等温分解曲线一些钼，使铸铁的奥氏体等温分解曲线( (即即C C曲线曲线) )右移，右移，提高淬透性。为了将奥氏体的等温分解温度降低至提高淬透性。为了将奥氏体的等温分解温度降低至200400200400范围，须使铸铁的含钼量为范围，须使铸铁的含钼量为0.6%0.8%0.6%0.8%左左右右( (对于厚壁铸件，含钼量应选择高些对于厚壁铸件，含钼量应选择高些) )。l l但在铸铁的结晶过程中，钼在共晶团内有较大的正偏析倾但在铸铁的结晶过程中，钼在共晶团内有较大的正偏析倾向，当
19、含钼量达到向，当含钼量达到0.8%1.0%0.8%1.0%时，容易促使在共晶团边时，容易促使在共晶团边界形成富钼的四元磷共晶或钼的碳化物等脆性相。界形成富钼的四元磷共晶或钼的碳化物等脆性相。l l此外，钼的价格贵，应注意控制使用。此外，钼的价格贵，应注意控制使用。球铁的金相组织球铁的金相组织(2) 铜铜l l铜具有稳定珠光体的作用。国内外有的工厂用含铜为铜具有稳定珠光体的作用。国内外有的工厂用含铜为0.4%0.8%0.4%0.8%的球铁制造汽车发动机的曲轴，有时常的球铁制造汽车发动机的曲轴，有时常和和0.25%0.25%左右的钼配合使用。左右的钼配合使用。l l在贝氏体球墨铸铁中，常将铜和钼按
20、在贝氏体球墨铸铁中，常将铜和钼按Mo0.2%0.4%Mo0.2%0.4%，Cu0.6%0.8%Cu0.6%0.8%的比例配合使用，的比例配合使用，这种成分的球墨铸铁经过等温淬火处理，能稳定地获这种成分的球墨铸铁经过等温淬火处理，能稳定地获得高的贝氏体百分率的组织。得高的贝氏体百分率的组织。球铁的金相组织球铁的金相组织(3) 镍镍l l镍常作为强化元素使用，其作用和铜相似。在国内由于其镍常作为强化元素使用，其作用和铜相似。在国内由于其价格较贵，因而用得较少。价格较贵，因而用得较少。l l镍还可用于生产奥氏体球墨铸铁，并与钼相配合，在奥氏镍还可用于生产奥氏体球墨铸铁，并与钼相配合，在奥氏体体- -
21、贝氏体球铁中应用，如贝氏体球铁中应用，如Ni1.3%1.8%Ni1.3%1.8%，Mo0.3%0.8%Mo0.3%0.8%的球墨铸铁，与等温淬火相配合，可稳的球墨铸铁，与等温淬火相配合，可稳定得到所要求的奥氏体定得到所要求的奥氏体- -贝氏体基体组织。贝氏体基体组织。l l与钼相比，镍作为合金元素的优点，是其在共晶团内部分与钼相比，镍作为合金元素的优点，是其在共晶团内部分布比较均匀，不会因偏析而使共晶团边界脆化。钼和镍都布比较均匀，不会因偏析而使共晶团边界脆化。钼和镍都是较贵重的金属，在奥氏体是较贵重的金属，在奥氏体- -贝氏体球墨铸铁中要有条件贝氏体球墨铸铁中要有条件地选用，一般用在厚壁而重
22、要的零件上。地选用，一般用在厚壁而重要的零件上。球铁的金相组织球铁的金相组织 (4) 铬铬l l铬用于珠光体球铁，在铸件中加入量为铬用于珠光体球铁，在铸件中加入量为0.2%0.3%0.2%0.3%时，时，即可起到显著的稳定珠光体及强化力学性能的作用，但由即可起到显著的稳定珠光体及强化力学性能的作用，但由于易形成铁铬碳化物，故应用时应谨慎。于易形成铁铬碳化物，故应用时应谨慎。 (5) 锑锑l l锑是强烈稳定珠光体元素，当其含量在锑是强烈稳定珠光体元素，当其含量在0.006%0.008%0.006%0.008%时，就能有效的提高球铁基体中珠光时，就能有效的提高球铁基体中珠光体的百分率。体的百分率。
23、l l在生产铸态珠光体球铁时，用微量锑代替铜，在经济上更在生产铸态珠光体球铁时，用微量锑代替铜，在经济上更为合理。为合理。l l但锑有干扰石墨球化的作用，当但锑有干扰石墨球化的作用，当Sb0.01%Sb0.01%时，即会明时，即会明显地使石墨形状恶化，故对球墨铸铁的含锑量应严格控制显地使石墨形状恶化，故对球墨铸铁的含锑量应严格控制在在0.006%0.008%0.006%0.008%以下，使用时还应注意积累问题。以下，使用时还应注意积累问题。球铁的金相组织球铁的金相组织1.3 微量元素（干扰元素）微量元素（干扰元素）l l球铁中常存在一些非特意加入的微量元素，如球铁中常存在一些非特意加入的微量元
24、素，如TiTi、AsAs、PbPb、AlAl、CrCr、SnSn、SbSb等。在大多数情况下，这些元素对铸铁的性能起不良影响；等。在大多数情况下，这些元素对铸铁的性能起不良影响；或是干扰石墨球化，或是促使在共晶团边界上析出脆性相，或是在或是干扰石墨球化，或是促使在共晶团边界上析出脆性相，或是在铁素体球铁中阻碍基体的铁素体化过程，即使含量很低，也防碍球铁素体球铁中阻碍基体的铁素体化过程，即使含量很低，也防碍球化，导致力学性能下降，特别是塑性和韧性急剧下降。化，导致力学性能下降，特别是塑性和韧性急剧下降。l l稀土元素如铈、镧、钍、钇等皆有不同程度的中和干扰球化元素的稀土元素如铈、镧、钍、钇等皆有
25、不同程度的中和干扰球化元素的作用，加入作用，加入RE0.01%0.02%RE0.01%0.02%即能中和这些元素的有害作用。稀土即能中和这些元素的有害作用。稀土元素的存在可放宽反球化元素的最大允许量。元素的存在可放宽反球化元素的最大允许量。l l采用地方生铁，应该了解其原生矿中微量元素的含量，因从供货厂采用地方生铁，应该了解其原生矿中微量元素的含量，因从供货厂家所提供的化学成分中往往看不出微量元素的存在，如果微量元素家所提供的化学成分中往往看不出微量元素的存在，如果微量元素含量超标，将会影响球化效果。一些采用废钢和废机铁熔炼的生铁，含量超标，将会影响球化效果。一些采用废钢和废机铁熔炼的生铁，也
26、会出现微量干扰元素超标的问题。也会出现微量干扰元素超标的问题。球铁的金相组织球铁的金相组织1.4 各种基体组织球墨铸铁的化学成分各种基体组织球墨铸铁的化学成分1.4.11.4.1铁素体球墨铸铁铁素体球墨铸铁铁素体球墨铸铁铁素体球墨铸铁n n表中列出各类铁素体球墨铸铁推荐的化学成分。其中低温表中列出各类铁素体球墨铸铁推荐的化学成分。其中低温用铁素体球墨铸铁是指在用铁素体球墨铸铁是指在4040仍保持足够冲击韧度的仍保持足够冲击韧度的球墨铸铁。球墨铸铁。 表表 各类铁素体球墨铸铁的推荐化学成分（各类铁素体球墨铸铁的推荐化学成分（%）n n类别类别C CSiSiMnMnP PS SMgMgRERE退火
27、态退火态3.53.3.53.9 92.02.2.02.7 70.60.60.00.07 70.00.02 20.030.0.030.06060.020.0.020.0404铸态铸态3.53.3.53.9 92.53.2.53.0 00.30.30.00.07 70.00.02 20.030.0.030.06060.020.0.020.0404低温用低温用3.53.3.53.9 91.42.1.42.0 00.20.20.00.04 40.00.01 10.040.0.040.0606球铁的金相组织球铁的金相组织l l对于退火铁素体球铁，允许的对于退火铁素体球铁，允许的SiSi、MnMn含量范围
28、较宽，含量范围较宽，SiSi的质量的质量分数可从分数可从2.0%2.0%到到2.7%2.7%，对原材料的纯净度，对原材料的纯净度( (干扰球化元素含干扰球化元素含量量) )要求可适当放宽。要求可适当放宽。l l对于铸态铁素体球铁，允许硅的质量分数可提高至对于铸态铁素体球铁，允许硅的质量分数可提高至2.5%3.0%(2.5%3.0%(应力求采用下限含硅量应力求采用下限含硅量) )，必须使用低锰生铁，必须使用低锰生铁( (锰含量越低越好锰含量越低越好) )，还要求生铁中的含磷量低、形成珠光体的，还要求生铁中的含磷量低、形成珠光体的元素元素(Cu(Cu、CrCr、SnSn、SbSb等等) )含量要尽
29、量降低，生铁的纯净度含量要尽量降低，生铁的纯净度( (干扰元素含量干扰元素含量) )和废钢的纯净度都有很高的要求，采取强化孕和废钢的纯净度都有很高的要求，采取强化孕育措施，如型内孕育、浇口杯孕育等迟后孕育工艺，采用高效育措施，如型内孕育、浇口杯孕育等迟后孕育工艺，采用高效孕育剂以及增加冷却速度等，以增加石墨球数。在保证球化前孕育剂以及增加冷却速度等，以增加石墨球数。在保证球化前提下，降低残余提下，降低残余MgMg和和RERE量。量。l l对于低温用铁素体球墨铸铁，除了必须采取上述适用于铸态铁对于低温用铁素体球墨铸铁，除了必须采取上述适用于铸态铁素体球墨铸铁的措施外，还必须严格限制素体球墨铸铁的
30、措施外，还必须严格限制SiSi、MnMn、P P的上限。的上限。球铁的金相组织球铁的金相组织1.4.2 珠光体球墨铸铁珠光体球墨铸铁表表 珠光体球铁推荐化学成分（珠光体球铁推荐化学成分（%）状状态态C CSiSiMnMnP PS SCuCuMoMo铸态铸态3.63.83.63.82.12.52.12.50.30.50.30.50.070.070.020.020.51.00.51.000.200.2热处热处理理3.53.73.53.72.02.42.02.40.40.80.40.80.070.070.020.0201.001.000.200.2l 对于硅含量，小件取上限，大件取下限，只要不出现游
31、离渗碳体，含硅量尽量低。l 由于锰易呈正偏析和形成碳化物，故不宜通过添加锰获得珠光体组织，尤其是对于厚大断面、或是薄壁小铸件 ，含锰量应按下限控制。l 对于韧性要求较低的铸件，可放宽含磷量：w(P)0.1%。l 对于厚大断面铸件，应添加铜或同时添加铜和钼。也可以添加：镍w (Ni)2%、钒w (V)0.3%或锡w (Sn)0.05%0.08%等，以稳定珠光体。球铁的金相组织球铁的金相组织 生产铸态珠光体球铁要遵循以下原则：生产铸态珠光体球铁要遵循以下原则：生产铸态珠光体球铁要遵循以下原则：生产铸态珠光体球铁要遵循以下原则： (1) (1) 严格控制炉料严格控制炉料( (生铁与废钢生铁与废钢)
32、)，避免含有强烈形成碳化物元素，避免含有强烈形成碳化物元素如如CrCr、V V、MoMo、TeTe等，含锰量取下限，以防止铸态下形成游离渗碳体。等，含锰量取下限，以防止铸态下形成游离渗碳体。 (2) (2) 适量孕育，一方面防止形成碳化物，另一方面还要防止因强适量孕育，一方面防止形成碳化物，另一方面还要防止因强化孕育导致出现大量的铁素体。化孕育导致出现大量的铁素体。 (3) (3) 根据铸件壁厚的性能要求，添加稳定珠光体，但又不形成碳根据铸件壁厚的性能要求，添加稳定珠光体，但又不形成碳化物的元素如化物的元素如CuCu、NiNi、SnSn等，其中，添加铜的效果显著，成本较低等，其中，添加铜的效果
33、显著，成本较低( (与与添加镍相比添加镍相比) )，而且也无副作用，而且也无副作用( (与添加锡相比与添加锡相比) )。 在生产高强度珠光体球墨铸铁（抗拉强度要求超过在生产高强度珠光体球墨铸铁（抗拉强度要求超过700MPa700MPa）时，）时，应采用纯净炉料、严格控制形成碳化物元素、干扰元素以及应采用纯净炉料、严格控制形成碳化物元素、干扰元素以及P P、S S等有等有害杂质元素的含量，必要时，还应添加适量的铜和钼。害杂质元素的含量，必要时，还应添加适量的铜和钼。球铁的金相组织球铁的金相组织1.4.3 铁素体铁素体-珠光体球墨铸铁珠光体球墨铸铁l l生产牌号生产牌号QT500-7QT500-7
34、这种铁素体和珠光体混合基体的球铁时，可参考铁这种铁素体和珠光体混合基体的球铁时，可参考铁素体、珠光体球铁生产所必须遵循的原则。素体、珠光体球铁生产所必须遵循的原则。l l(1) (1) 采用热处理生产铁素体采用热处理生产铁素体- -珠光体球铁时，参考生产退火铁素体球铁珠光体球铁时，参考生产退火铁素体球铁所要求的化学成分，此时，可不必添加铜，只是在石墨化退火第二阶段，所要求的化学成分，此时，可不必添加铜，只是在石墨化退火第二阶段，缩短保温时间，令其中的部分珠光体转变成铁素体，其余部分则保留下缩短保温时间，令其中的部分珠光体转变成铁素体，其余部分则保留下来，组成混合基体。视所要求的铁素体与珠光体的
35、相对含量，决定缩短来，组成混合基体。视所要求的铁素体与珠光体的相对含量，决定缩短第二阶段的保温时间，要求的铁素体越多，则要缩短的保温时间就越短。第二阶段的保温时间，要求的铁素体越多，则要缩短的保温时间就越短。l l(2) (2) 采用铸态生产铁素体采用铸态生产铁素体- -珠光体球铁时，参考生产铸态铁素体球铁要珠光体球铁时，参考生产铸态铁素体球铁要遵循的原则。在此基础上，通过控制添加铜的数量，以获得铁素体与珠遵循的原则。在此基础上，通过控制添加铜的数量，以获得铁素体与珠光体的混合基体，随加铜量的增多，珠光体量增加。光体的混合基体，随加铜量的增多，珠光体量增加。球铁的金相组织球铁的金相组织1.4.
36、4 贝氏体球墨铸铁贝氏体球墨铸铁l l贝氏体球铁是指基体组织以贝氏体为主的球铁。贝氏体球铁是指基体组织以贝氏体为主的球铁。l l一般是经奥氏体化（一般是经奥氏体化（850850950950保温保温) )处理后，以较快处理后，以较快的速度在盐浴中进行贝氏体转变。的速度在盐浴中进行贝氏体转变。l l国际上称之为国际上称之为ADI(AustemperingADI(Austempering ductile Iron) ductile Iron)，即奥，即奥氏体等温淬火球墨铸铁。氏体等温淬火球墨铸铁。l l此外，在添加足够量的此外，在添加足够量的CuCu、NiNi、MoMo元素的情况下，也可元素的情况下
37、，也可在连续冷却条件下获得贝氏体球墨铸铁。在连续冷却条件下获得贝氏体球墨铸铁。球铁的金相组织球铁的金相组织 1.4.5 马氏体球墨铸铁马氏体球墨铸铁 马氏体球墨铸铁具有最高的强度和硬度，马氏体经高温回火后具有优马氏体球墨铸铁具有最高的强度和硬度，马氏体经高温回火后具有优良的综合力学性能。可以采取淬火（油淬）、空冷、奥氏体等温淬火、良的综合力学性能。可以采取淬火（油淬）、空冷、奥氏体等温淬火、铸态获得马氏体基体组织。铸态获得马氏体基体组织。球铁的金相组织球铁的金相组织1.4.6 奥氏体球墨铸铁奥氏体球墨铸铁l l分为高镍奥氏体球墨铸铁和无磁奥氏体球墨铸铁。分为高镍奥氏体球墨铸铁和无磁奥氏体球墨铸
38、铁。l l高镍奥氏体球铁具有诸多方面的优越性，如耐蚀性能、耐高镍奥氏体球铁具有诸多方面的优越性，如耐蚀性能、耐热性能、耐冲蚀性能、低温性能、电磁性能、可控制的膨热性能、耐冲蚀性能、低温性能、电磁性能、可控制的膨胀、耐磨性、易切削性能、焊接性能等。胀、耐磨性、易切削性能、焊接性能等。l l所有高镍奥氏体球铁中镍的质量分数都大于所有高镍奥氏体球铁中镍的质量分数都大于18%18%，最高，最高达达36%36%，高镍奥氏体球铁的抗拉强度在，高镍奥氏体球铁的抗拉强度在385MPa385MPa以上，断以上，断后伸长率为后伸长率为6%20%6%20%。已有国际标准规定了这种铸铁的。已有国际标准规定了这种铸铁的化学成分和力学性能。化学成分和力学性能。球铁的金相组织球铁的金相组织
