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球铁铸件品种对比分析和等温淬火应用

日期：2023-06-10 02:44点击：次
(一)、铸铁的四个品种对比分析 在世界黑色金属商品产量中，占主要地位的是钢材(轧材)，其次是铁铸件，第三是钢铸件。铁铸件产量为钢铸件的8倍多。铁铸件又可细分为三个品种。我

 (一)、铸铁的四个品种对比分析

在世界黑色金属商品产量中，占主要地位的是钢材(轧材)，其次是铁铸件，第三是钢铸件。铁铸件产量为钢铸件的8倍多。铁铸件又可细分为三个品种。我们要探讨两个问题，一是铁铸件何以要分为几个品种；二是铁铸件缘何比钢铸件产量大得多。
多品种的铸铁是在约2500年的漫长历史中逐步发展起来的。铸铁是铁一碳一硅合金，在众所周知的铁一碳相平衡图中，人们将碳含量小于约2%的合金称为钢，大于2%的合金称为铸铁。
铁一碳合金中碳可与铁呈碳化物Fe3C存在，碳也可在铁碳合金中呈游离石墨而存在。
古代所产生的铸铁，主要是白口铁。今日，单独的白口铁产量已少，以致在产量统计中，白口铁并未被列为统计项目。我国的生铁锅，却是一项白口铁传统产品，至今仍造福于人民。它曾采用简易的“搀炉”化铁，用铁和泥构成久型来铸造，劳动生产率很高，成品既薄又轻，，其铸造技艺之精，曾令铸造专家叹绝。
白口铁件容易脆断，战国早期人们将白口铁铸件在炉内退火，尽管当时炉温不高，时间可能也不长，但可使表层的碳化铁分解为铁素体和团絮状石墨，经过这样的退火“柔化处理”，就使铁件表层有了韧性，成为“可锻铸铁”。
可锻铸铁并不可以锻造，但能受弯曲、耐撞击，可以切削加工，是人类掌握的个铸铁品种。中国是最早这种柔化处理技术的。
“灰口铁”是人类掌握的第三个铸铁品种。灰铸铁中大部分碳以片状石墨形态析出，因此铸铁的断口呈灰色，它可以进行切削加工，是工业革命后需要制造机器的良好材料。
球墨铸铁件可以进行切削加工，性能优良，其于灰铸铁，接近钢的强度。50年来球墨铸铁的应用不断扩大，特别是在球化剂中同时加人稀土与镁使球化工艺完善，它可替代铸钢件，使后者产量下降至球铁件的约40%，基本取代了可锻铸铁件，使其产量降至球铁件的百分之几。现在球墨铸件产量仅次于灰铁铸件。
值得注意的是，的工业强国，球铁生产比较发达。我国铁铸件产量已居世界，与相差不远(按《现代铸件》杂志所刊数据中，只有不采用公制吨单位而为美吨，夸大了10%，中国数量实绩实际已达的)，但中国的球铁比远远低于各工业国。这说明，我国球墨铸铁件的发展尚大有潜力，关键是要其新用途。以上叙述并分析探讨了四种主要铸铁品种。从当前动态看，蠕墨铸铁是又一新品种。
(二)、球墨铸铁等温淬火应用
球墨铸铁以其特有的机械性能和低廉的成本受到人们的重视。对其进行等温淬火.是发挥球墨铸铁材料潜力最的一种热处理方法。球墨铸铁等温淬火后，可以获得，同时具有较高的塑性、韧性。因而具有良好的综合机械性能和。此外还具有变形小的特点。
球墨铸铁等温淬火工艺与钢的相似，即把铸件加热到临界点Ac，以上30~50℃，经时间保温。使基体组织转变为化学成分均匀的奥氏体，然后将铸件放到保持在MS点以上某一温度的炉中，等温停留一段时间。下贝氏体组织.随后空冷。这样可使零件的机械性能显著.不会产生严重的变形扭曲等问题。因此，目前受到机械制造业的重视和采用。
等温淬火球墨铸铁件(ADI)具有强度、塑性和韧性都很高的综合力学性能，大体上分为两类，即强度为1200~1600MPa的型和900~1200MPa、伸长率为10%左右的型。由于其材料性能优异，在欧美发达取得发展，货车底盘、发动机和轿车曲轴等都成功应用了ADI产品。近年来，在欧洲市场上，ADI在小轿车上的应用量也越来越多，占整个ADI市场的32%；在市场上，重型和轻型货车ADI件占整个ADI市场的比重达到51%。
在国内汽车，ADI零件也了初步的应用。湖北汽车齿轮厂为康明斯发动机生产ADI齿轮；东风汽车有限公司了用于越野车底盘悬架，17个悬架类零件由铸钢改成ADI，该系列零件总质量由630.62kg，减少到380.66kg，减重率达39.6%；一汽集团载重汽车的后钢板弹簧支架和军车齿轮壳罩盖(羊角)和齿轮壳等已用ADI代替。目前，一汽铸造公司已自行设计、建造了等温淬火的热处理基地。