铬铸态球铁的研究（转）上篇

gengguozhong

20世纪50年代后期，美国福特公司曾在球铁中加入0。1%CR，同时加入0。2% CU，和0。1%NI，用于生产汽车，拖拉机曲轴，性能为550-650MPA，延伸率3-5%，220-260HB。前苏联也曾在一些汽车，拖拉机曲轴，壳体等球铁铸件中，加入铬和其它合金元素，铬量为：0。15-0。3%，需长时高温热处理，性能相当于我国的QT600-2。 的确，铬是存在有害的一面，在球铁的发展史上，曾造成对球我组织上性能的伤害。随着球铁生产技术的发展和进步，其有害的一面已经可被克服。只要成分选配适当，工艺正确，就能使它成为对球铁十分有利的元素。以铬为合金化元素的铸态球铁，不但生产成本较低，且疲劳性能超群，铸造性能甚佳。适于生产珠光体基体，混合基体的铸态球铁，取代其它以贵金属为合金化元素的球铁，取代某些铸钢，锻钢甚至高强度合金钢，制作机械，冶金，汽车等结构件，经济效果甚好。 1． 铬然态球铁主要成分及工艺 铬铸态球铁之所以能获成功，得益于世界铸造技术的进步，具体珠是：铸造生产管理的进步；球铁成分日趋合理；稀土（CE）的应用；随流孕育技术的应用；这些综合因素可使铬铸态球铁获得成功。 ① 主要成分 C：3。4-4。0%；SI：1。7-2。8%；MN：小于0。5%；0。07%；P：小于0。05%；S原：小于0。05%；S终：0。025%；CR：0。2-0。5%；CE：0。015-0。04%；MG：0。035-0。06%。 ② 处理工艺 A，球化处理 球化剂：稀土镁硅铁合金，镁小于10%；粒度10-30毫米；加入量可按下式计算： MG加入量%=（0。75*（S原-S终）%+MG%）/（0。3-0。45%）；处理温度1480-1520度（冲入法）；浇注温度视铸件结构而定，一般在1280-1420度。 B，孕育处理 孕育剂：75硅铁。包底孕育（粒度10-25毫米）随流孕育（粒度0。2-0。8毫米）；加入量视铸件要求而定。 2铬铸态球铁的组织 以铬为合金化元素的铸态球铁，组织为珠光体基体或混合基体。正常的金相照片应为珠光体+（铁素体）+球状石墨+渗碳体（无，微量，或小于2%）。现传统的铜墙铁壁铸态球铁无异，球径，球数和石墨球颁决定于成分，工艺及冷却条件。 普遍认为：铬在钢中能细化组织，但就球铁而言，细化组织的能力，主要归于冷却速度。 铬铸态球铁的石墨球是圆整的，分布均匀，不存在石墨球破坏的问题，基体组织容易控制，不需进行正火，退火等热处理。只有在铁液成分错误或工艺失当时才会出现游离渗碳体，或网状渗碳体或其它不良组织。 2． 态球铁常规力学性能铬铸态球铁的常规力学性能可根据产品要求，对一般的混合基体和珠光体的产品，直接从铸态就可以获得QT600-2或QT700-2的球铁。对性能有更高要求时，可在铸态的基础上进行相应的强化。例如：曾采用铬铸态QT700-2球铁与圆角滚压工艺，取代35CRMO高强度合鑫钢（锻制，调质），制作EQ6102曲轴，安全系数达1。92，远高出原设计及其它代用材料的数值。 结语：（1） 根据近三十年多研究和实践证明铬是球铁十分有利的元素，其在铸态球铁中的含量，可高达0。5%，不需热处理，就呆以加工应用，生产成本较低，且疲劳性能超群，铸造工艺性甚佳。可以取代含铜，镍，锡等合金的球铁，取代某些铸，锻钢，甚至某些合金钢，用于制造汽车和其它机器的构件。可在一定条件下，实现以铸代锻，以铁代钢，有很好的技术经济效益。（2） 各种数据经过反复试验，具有重复性和规律性，生产技术也不难掌握。但更深入的了解和掌握它，还需有更多的实际应用，更多的生产实践，才能发现和解决更多问题。（3） 铬（以铬铁形式加入）的价格远低于铜，镍，锡，钼等贵金属，一加入量低于铜，代用合金钢（锻制，调质）其经济效益更大。（4） 铬铸态球铁材料和产品具有很好的疲劳性能，制作一般汽车曲轴时，无需强化，用作取代高强度合金钢，制作高爆发力柴油发动机汽车曲轴时，轴颈圆须进行强化。（5） 铬铸态球铁的加工性能，远优于合金钢（调质），45钢，铜铸态球铁，铬铸态球铁及以上3种材料，在不事的加工工序，不事加工参数条件眄，加工性能各有千秋，但它们与进口铸件相比，加工性能均有较大的差距，都还需要改进。

jk2009

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zjy95381

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