表2.1-15抗磨白口鑄鐵牌號(hào)及化學(xué)成分(摘自GB/T8263-1999)

表2.1-16抗磨白口鑄鐵力學(xué)性能及應(yīng)用舉例(摘自GB/T8263-1999)

注：

1.牌號(hào)中的"DT"和" GT"，分別為“低碳”和“高碳”的拼音字母的首位字母，表示含碳全的高低。

2.鑄鐵的熱處理規(guī)范和金相組織，參見(jiàn)GB/T8263-1999。

3.鑄件在清理鑄件或處理鑄件缺陷過(guò)程中，不能采用火焰切割、電弧切割、電焊切割和補(bǔ)焊。

一、碳化硅是一種化合物。二氧化硅與碳經(jīng)高溫?zé)Y(jié)形成碳化（Sic）呈晶狀。從70 年代開始，我國(guó)煉鋼行業(yè)就用它來(lái)取代硅粉（矽粉）和碳粉，作用是造渣和脫氧。        

    二、碳化硅孕育劑就是在這一基礎(chǔ)上研究制的。根據(jù)鑄鐵件的特點(diǎn)及熔煉工藝，我們適當(dāng)加入部份孕育材料，制成碳化硅孕育劑。碳化硅孕育劑分爐前用料和爐后用料，它的作用即能增硅又能起到增硅的效果（爐前用料Φ 2-3mm, 爐后用料 Φ2-3cm)。

    2 、碳化硅孕育劑受到國(guó)家技術(shù)部門的肯定。碳化硅孕育劑研制出來(lái)以后經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)、完善，最終通過(guò)了有關(guān)專家鑒定，取得了各項(xiàng)技術(shù)證書： ①、獲得了市政府頒發(fā)的科技進(jìn)步獎(jiǎng)；②、獲得中國(guó)第九屆、博覽會(huì)“金獎(jiǎng)”；③、通過(guò)和制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；④、取得了產(chǎn)品合格證和資格證書；⑤、經(jīng)過(guò)國(guó)家技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)查新，屬于。

    3 、市場(chǎng)推廣：碳化硅孕育劑從 94 年開始研究、。 97 年投放市場(chǎng)到目前為止，在四川省省內(nèi)已基本普及，在云南、山東、東北、新疆、江蘇、上海等地推  廣使用。廣泛用在汽車配件、鐵路配件、閥門、機(jī)床、可段鑄鐵（瑪剛）產(chǎn)  品上。   

    三 、 碳化硅孕育劑在鑄鐵中起到的作用  

    1 、由于碳化硅（Sic）的含硅和碳,熔煉過(guò)程中硅（Si）進(jìn)入鐵水里，碳（C）大多數(shù)燃燒。值得提醒的是：在熔煉過(guò)程中，仍有少數(shù)碳化硅 （ Sic ）微粒進(jìn)入鑄件中（這是益處）。      

    2 、由于碳化硅（Sic）微粒子進(jìn)入鑄件中起到核心基底作用，經(jīng)它為中 心形成核心，碳化硅 （ Sic ） 微粒越細(xì)、越多生核能力。在TEM下觀察： 碳化硅（Sic）顆粒與基體界面結(jié)合良好，顆粒周圍存在高密度位錯(cuò)，而結(jié)晶 增多以致晶粒細(xì)化，并且改變石墨形態(tài)，石墨長(zhǎng)度變短，A型石墨增加，D型 石墨減少，共晶團(tuán)數(shù)量及珠光體數(shù)量明顯改善。眾所周知，當(dāng)鑄件中共晶團(tuán) 數(shù)量達(dá)到300個(gè)/mm時(shí)鑄件有縮孔傾向，用碳化硅孕育的鑄件中共晶團(tuán)數(shù)量在130-250 個(gè)/ m ㎡范圍內(nèi)。綜上所述，由于碳化硅孕育劑生核能力強(qiáng)，能改變石墨形態(tài)，細(xì)化組織，從而提高機(jī)械性能及防滲漏。

    3 、脫氧
碳化硅 （ Sic ）在 煉剛中能脫氧。在熔煉中以及前包內(nèi)也能起到脫氧效果， 固而減少氣孔和夾渣的產(chǎn)生。  

    4 、增碳碳化硅 （Sic） 孕育劑分低碳和高碳，低碳型 C ＜10％，不致于使鑄鐵件 增碳；高碳型C≥23％，可使需碳的鑄件增碳。碳當(dāng)量易掌握，從而可多加入 廢鋼得到理想的鑄件品。  

    四、碳化硅孕育劑的用法、用量及效益。用法詳見(jiàn)碳化硅孕育劑使用說(shuō)明書。本品含硅（Si）量有50％、60％兩種，含碳（C）分別在C＜10％、C ≥23％，用量根據(jù)各廠需要與硅鐵 (Fesi75 ) 混用或單獨(dú)使用（計(jì)算加入）。注意：（碳化硅投放量不得超過(guò)[] 1 2 ㎏/批料）。

灰鑄鐵氣閥導(dǎo)管是重要的汽車配件，當(dāng)使用50％以上的回爐鐵，并采用75Si-Fe孕育劑生產(chǎn)時(shí)，氣閥導(dǎo)管的縮孔發(fā)生率為30％～80％。給生產(chǎn)帶來(lái)了困難。采用降低澆注溫度，改變澆注系統(tǒng)，降低鐵水含磷等方法解決上述問(wèn)題，仍未收到明顯效果。
      近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外稀土復(fù)合孕育劑的研究和應(yīng)用不斷深化和發(fā)展，并已取得很大的進(jìn)展特別是稀土對(duì)鐵水的除氣、凈化、孕育和球化等作用十分有效。但在減少和鑄件縮孔、縮松缺陷方面的研究還不多見(jiàn)，為了氣閥導(dǎo)管的縮孔缺陷，進(jìn)行了稀土復(fù)合孕育劑的應(yīng)用試驗(yàn)。
，稀土復(fù)合孕育劑加入量小于0.14％時(shí)，鑄件仍產(chǎn)生一定的縮孔；當(dāng)加入量大于0.17％時(shí)，鑄件力學(xué)性能下降
      稀土復(fù)合孕育劑鑄件縮孔缺陷的作用機(jī)理分析如下：一方面化學(xué)性質(zhì)活潑的稀土元素與鐵水中的硫反應(yīng)生成的高熔點(diǎn)硫化物及部分稀土微粒極易作石墨形核的墓底，具有非自發(fā)核心的作用，增加了石墨核心數(shù)量和石墨析出量，細(xì)化了晶粒；另一方面，具有良好吸附作用的稀土元素易吸附在奧氏體初生枝晶的界面上，阻止了奧氏體初晶的再增長(zhǎng)，這使共晶液數(shù)量越來(lái)越多，從而也使共晶轉(zhuǎn)變時(shí)石墨析出量增加，同時(shí)細(xì)化了枝晶。石墨析出產(chǎn)生的膨脹和晶粒的細(xì)化導(dǎo)致了鑄件的凝固收縮率明顯降低，從而能減少以致鑄件縮孔缺陷。

  2.鑄件白口的高溫石墨化退火

    鑄件冷卻時(shí)，表層及薄截面處，往往產(chǎn)生白口。白口組織硬而脆、加工性能差、易剝落。因此必須采用退火（或正火）的方法白口組織。退火工藝為：加熱到550－950℃保溫2～5 h，隨后爐冷到500—550℃再出爐空冷。在高溫保溫期間 ，游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A，在隨后護(hù)冷過(guò)程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解，發(fā)生石墨化過(guò)程。由于滲碳體的分解，導(dǎo)致硬度下降，從而提高了切削加工性。

    3.球鐵的正火

    球鐵正火的目的是為了獲得珠光體基體組織，并細(xì)化晶粒，均勻組織，以提高鑄件的機(jī)械性能。有時(shí)正火也是球鐵表面淬火在組織上的準(zhǔn)備、正 火分高溫正火和低溫正火。高溫正火溫度一般不超過(guò)950～980℃，低溫正火一般加熱到共折溫度區(qū)間820～860℃。正火之后一般還需進(jìn)行四人處理，以正火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。

    4.球鐵的淬火及回火

    為了提高球鐵的機(jī)械性能，一般鑄件加熱到Afc1以上30～50℃（Afc1代表加熱時(shí)A形成終了溫度） ，保溫后淬入油中，得到馬氏體組織。為了適當(dāng)降低淬火后的殘余應(yīng)力，一般淬火后應(yīng)進(jìn)行回火，低溫回火組織為回火馬氏作加殘留貝氏體再加球狀石墨。這種組織耐磨性好 ，用于要求高耐磨性，高強(qiáng)度的零件。中溫回火溫度為350—500℃回火后組織為回火屈氏體加球狀石墨，適用于要求耐磨性好、具有一定效穩(wěn)定性和彈性的厚件。高溫 回火溫度為500—60D℃，回火后組織為回火索氏作加球狀石墨，具有韌性和強(qiáng)度結(jié)合良好的綜合性能，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

    5.球鐵的多溫淬火

    球鐵經(jīng)等溫淬火后可以獲得高強(qiáng)度，同時(shí)兼有較好的塑性和韌性。多溫淬火加熱溫度的選擇主要考慮使原始組織全部A化、不殘留F，同時(shí)也避免A晶粒長(zhǎng)大。加熱溫度一般采用Afc1以上30～50℃，等溫處理溫度為0～350℃以獲得具有綜合機(jī)械性能的下貝氏體組織。稀土鎂鋁球鐵等 溫淬火后σb=1200～1400MPa，αk=3～3.6J／cm2，HRC＝47～51。但應(yīng)注意等溫淬火后再加一道回火工序。     

    6.表面淬火

    為了提高某些鑄件的表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，可采用表面淬火?；诣T鐵及球鐵鑄件均可進(jìn)行表面淬火。一般采用高（中） 頻感應(yīng)加熱表面淬火和電接觸表面淬火。

    7.化學(xué)熱處理

    對(duì)于要求表面耐磨或、耐腐蝕的鑄件，可以采用類似于鋼的化學(xué)熱處理工藝，如氣體軟氯化、氯化、滲硼、滲硫等處理。

鑄造:鑄件后處理
對(duì)清理后的鑄件進(jìn)行熱處理﹑﹑防銹處理和粗加工的過(guò)程。鑄件后處理是鑄造生產(chǎn)的一道工序。
         熱處理 為了改善或改變鑄件的原始組織﹐內(nèi)應(yīng)力﹐鑄件性能﹐防止鑄件變形和破壞﹐鑄件清理后﹐有的需要進(jìn)行熱處理。鑄件熱處理一般有淬火﹑退火﹑正火﹑鑄態(tài)調(diào)質(zhì)﹑人工時(shí)效(見(jiàn)時(shí)效處理)﹑應(yīng)力﹑軟化和石墨化處理等。例如高錳鋼鑄件要求很高的耐磨性和足夠的韌性﹐其內(nèi)部組織應(yīng)為奧氏體。為此﹐需對(duì)鑄件進(jìn)行淬火處理﹐即將鑄件加熱到奧氏體區(qū)域使其完全奧氏體化后﹐迅速淬水激冷﹐使奧氏體來(lái)不及轉(zhuǎn)變而保持下來(lái)。這一過(guò)程也叫水韌處理或固溶處理。
          分為矯正﹑修補(bǔ)和表面精整 3個(gè)方面。有些鑄件在凝固﹑冷卻以及熱處理過(guò)程中產(chǎn)生變形﹐使部分尺寸超差﹐需用矯正的方法修復(fù)。矯正主要利用機(jī)械力量在室溫或溫態(tài)下進(jìn)行。當(dāng)變形量過(guò)大時(shí)﹐也可以在加熱爐內(nèi)利用鑄件自重或外加壓重進(jìn)行高溫矯正。鑄件外部缺陷主要使用焊接手段修復(fù)。要求氣密﹑液密的鑄件的滲漏缺陷﹐則採(cǎi)用壓入堵漏劑的方法解決。鑄件表面粗糙和凹凸不平一般用懸掛砂輪和高速砂輪磨光精整。
         粗加工 鑄件交貨前﹐根據(jù)技術(shù)條件對(duì)局部進(jìn)行粗加工。鑄件經(jīng)粗加工后﹐能及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷予以解決﹐并能減輕重量﹐還可使廢料和切屑能夠就地分類回用。
         防銹處理 有些鑄件和機(jī)床鑄件﹐交貨前要求進(jìn)行防銹處理以防止運(yùn)輸和存放期間生銹。一般是在檢驗(yàn)合格后刷上底漆。