灰铸铁的力学性能提升及热处理研究

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第二篇铸铁及其熔炼第二章灰铸铁

第三节灰铸铁癿结晶
• • • • • • • • • 一、碳在铸铁中癿存存形式二、铁—碳（渗碳体）合金二元相图三、灰铸铁癿结晶 1、灰铸铁癿一次结晶 2、灰铸铁癿二次结晶四、石墨结晶癿特点 1、G形核 2、G长大 3、灰铸铁中片状石墨癿形态
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第四节影响铸铁组织和性能癿主要因素
• • • • • • • • • • • • • 一、铸铁癿化学成分对铸铁组织和性能癿影响 1、各元素在铸铁中癿存在形式 2、铸铁中常见元素有对铁—碳双重相图各临界点癿影响 3、化学成份对铸铁G化癿影响 4、化学成分对金属基体癿影响 5、碳当量CE和共晶度SC 二、铸件况却速度对铸铁组织和性能癿影响 1、铸件壁厚对况却速度癿影响 2、浇注温度对铸件况却速度癿影响 3、 2、炉料癿影响
第二节灰铸铁癿金相组织、性能特点、牌号及技术要求
一、灰铸铁癿金相组织 • 灰铸铁癿金相组织由片状石墨和金属基体两部分组成（即： F+G片、F+P+G片戒P+G片）。此外，还有少量癿夹杂物，如硫化物、磷化物、碳化物、氧化物等。 • 1、石墨及其对性能癿影响 • 石墨本身有两个显著癿特点：一是密度小（约2.25g/cm3，仅为铁癿1/3），在铸铁组织中占体积大；二是石墨本身软而脆，力学能差，且强度较低（σb＜20Mpa）。石墨在铸铁组织中就相当于存在着许多切口一样，对金属基体起着割离作用；另一方面，引起应力集中，致使金属基体癿力学性能得丌到充分癿収挥（据测定基体癿性能収挥 30%~50%）。石墨对灰铸铁性能癿影响起着决定性癿作用。这主要表现在石墨癿形状、分布、大小和数量等方面。
• 2、金属基体对性能的影响 • 灰铸铁癿金属基体主要分为三种：F体、F体+P体、P体。如面2-8所示。 • （1）F体：铁素体本身质软，强度和硬度较低（σb约为250MPa，硬度约为90HBS）,塑性高（δ约为50% 左右）。但是在铁素体基体癿灰铸铁中,由于片状石墨癿存在，铁素体癿塑性难収挥。 • （2）F体+P体：铁珠光体本身强度硬度较高（σb约为 700MPa，硬度约为200HBS），塑性低（δ约为 15%），在实际生产中，随着P含量癿提高，其强度硬度也在提高，见图2-9所示。

灰口铸铁的热处理

灰口铸铁的热处理灰口铸铁中存在着大量的片状石墨，故机械性能很差，而热处理只能改变铸铁的基体组织，不能改变片状石墨的有害作用。

这就是说，通过热处理来提高灰口铸铁的机械性能的效果不大。

因此，生产中对灰口铸铁进行热处理的种类并不多，较常用的仅有以下几种。

一．消除内应力退火当铸件形状复杂，厚薄不均时，由于浇注后冷却过程中各部位的冷却速度不同，往往在铸件内部产生很大的应力。

它不仅削弱了铸件的强度，而且在随后的切削加工之后，由于应力的重新分布而引起变形，甚至开裂。

因此，对精度要求较高或大型、复杂的铸件（如机床床身、机架等）在切削加工之前，都要进行一次消除内应力的退火，有时甚至在粗加工之后还要进行一次。

消除内应力退火通常是将铸件缓慢加热到500-560℃，保温一段时间（每10毫米截面保温一小时），然后以极缓慢的速度随炉冷至150-200℃后出炉。

此时，铸件的内应力基本上被消除。

应当指出，若退火温度超过560℃或保温时间过长，会引起石墨化，使铸件的强度与硬度降低，是不适宜的。

二．消除部分白口的软化退火铸件冷凝时，在表面或某些薄壁处，由于冷却速度较快，很容易出现白口组织，使铸件的硬度和脆性增加，造成切削加工的困难和使用时易剥落。

此时就必须将铸件加热到共析温度以上，进行消除白口的软化退火。

消除白口的软化退火，一般是把铸件加热到850-950℃，保温1-3小时，使共晶渗碳体发生分解，即进行第一阶段石墨化，然后又在随炉缓慢冷却过程中使二次渗碳体及共析渗碳体发生分解，即进行中间和第二阶段石墨化，待随炉缓冷到500-400℃时，再出炉空冷，这样就可获得铁素体或铁素体珠光体基体的灰口铸铁，从而降低了铸件的硬度，改善了切削加工性。

若采用较快的冷却速度，使铸件不发生第二阶段石墨化，则最终就获得珠光体基体的灰口铸铁，增加了铸件的强度和耐磨性。

三．表面淬火表面淬火的目的是提高灰口铸铁件的表面硬度和耐磨性。

表面淬火的方法有高频感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火及接触电热表面淬火等。

jbt77111灰铸铁的热处理

J 36JB/T 7711－1995灰铸铁件热处理1995-06-20 发布1996-01-01 实施中华人民共和国机械工业部发布11 主题内容与适用范围本标准规定了灰铸铁件的热处理设备、工艺及质量检验方法。

本标准适用于灰铸铁件的退火、正火、回火及等温淬火热处理工艺。

2引用标准GB 230金属洛氏硬度试验方法GB 231金属布氏硬度试验方法GB 977灰铸铁机械性能试验方法GB 5614铸铁件热处理状态的名称、定义及代号GB 7216灰铸铁金相GB 7232金属热处理工艺术语GB 9439灰铸铁件GB 9452热处理炉有效加热区测定方法GB/T 6051球墨铸铁热处理工艺及质量检验JB/Z 234.9铸铁件热处理工艺规程3 热处理工艺的应用3. 1 高温石墨化退火用于基体组织中含有较多共晶渗碳体的铸件，以降低硬度，改善切削加工性。

3. 2 低温石墨化退火用于铸件硬度过高，基体组织中没有共晶渗碳体，要求具有高塑性和高韧性的铸件。

3. 3 去应力退火用于降低铸造、铸件焊接、机械加工等残余应力，保证铸件尺寸稳定。

3. 4 完全奥氏体化正火用于铁素体量过多、硬度较低的灰铸铁，提高铸件强度、硬度和耐磨性。

3. 5 部分奥氏体化正火用于基体组织相对均匀，且要求具有一定强度和韧性的铸件。

3. 6 完全奥氏体化淬火、回火用于采用不同回火温度的基体组织，提高铸件强度、硬度和耐磨性。

3. 7 完全奥氏体化等温淬火用于获得贝氏体基体组织，提高铸件综合性能。

3. 8 表面淬火用于提高铸件强度、表面强度和耐磨性。

3. 9 化学热处理用于获得铸件表面特殊物理、化学和力学性能。

4 热处理设备4. 1 加热设备4. 1. 1 采用燃气、燃油、燃煤与电阻加热炉。

根据铸件生产要求，也可采用无氧化加热设备、可控气氛加热炉与连续作业炉。

4. 1. 2 燃料加热炉的火焰不能直接接触铸件，可控气氛加热炉应能调节和控制炉内气氛。

连续作业炉应能调节输送速度，以使铸件在炉内保持必要的加热时间。

高强度灰铸铁(HT300)研究

高强度灰铸铁(HT300)研究虽然人类掌握灰铸铁的熔炼技术已有好几千年的历史,但是在如何提高其强度和力学性能方面,我们仍然有很多工作要做。

在探寻企业在有效控制产品成本的前提下,稳定高效的生产高强度、高使用性能的灰铸铁的方法,提高产品的市场适应力,增强企业的市场竞争力。

标签：高强度灰铸铁;铸造;熔炼工艺0 前言随着公司市场开发拓展,越来越多的高技术质量要求的铸造产品纳入公司的生产序列。

在有效控制生产成木的前提下,如何稳定高效的获得高强度灰铸铁,满足顾客的定货要求,是我们一个研究课题,本文叙述了在电炉熔炼的条件下,高强度(HT300)灰铸铁的生产技术。

1 目标在尽量保持原有的熔炼工艺基础上,通过综合运用现有的熔炼技术,达到细化灰铸铁中的石墨,适当增加灰铸铁中珠光体含量,形成碳化物以提高灰铸铁的机械性能,使其抗拉强度达到300N/mm2,并将三角试片白口宽度控制在4mm以下,防止“白口”现象的发生,以保证产品的质量。

2 面临的问题我们厂生产的灰铸铁件主要牌号足HT200和HT250,无法生产抗拉强度达300N/mm2到合格的HT300产品。

主要原因是铸件内部珠光体含量少,石墨多数成片状,从而分割基休,在石墨尖角处且易造成应力集中,形成了许多微小裂纹,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,因此降低了铸件的机械性能。

3 分析影响材料性能的因数有:3.1 碳当量对材料性能的影响决定灰铸铁性能的主要因素为石墨形态和金属基体的性能。

当碳当量(CE=C+1/3Si)较高时,石墨的数量增加,在孕育条件不好或有微量有害元素时,形成大量片状石墨。

这样的石翠会大大降低灰铸铁的强度。

在材料中珠光体具有好的强度、硬度,而铁素体则质底较软而且强度较低。

当随着C、Si的量提高,会使珠光体量减少,铁素体量增加。

因此,碳当量的提高将在石墨形状和基体组织两方面影响铸铁铸件的抗拉强度和铸件实体的硬度。

在熔炼过程控制小,碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。

灰铸铁的热处理

灰铸铁的热处理灰铸铁是一种常见的铸造材料，具有良好的铸造性能和机械性能，广泛应用于机械制造、汽车制造、建筑工程等领域。

然而，灰铸铁的性能并不稳定，需要通过热处理来改善其性能。

灰铸铁的热处理主要包括退火、正火、淬火和表面处理等几种方法。

其中，退火是最常用的一种方法，可以改善灰铸铁的塑性和韧性，降低硬度和强度。

正火可以提高灰铸铁的硬度和强度，但会降低其塑性和韧性。

淬火可以进一步提高灰铸铁的硬度和强度，但也会使其变脆。

表面处理可以提高灰铸铁的耐腐蚀性和耐磨性。

退火是灰铸铁热处理中最常用的方法之一。

退火可以消除灰铸铁中的残余应力和组织缺陷，改善其塑性和韧性。

退火温度一般在700℃左右，保温时间根据灰铸铁的厚度和形状而定。

退火后的灰铸铁表面会出现一层黑色氧化皮，需要进行清洗和打磨。

正火是一种提高灰铸铁硬度和强度的方法。

正火温度一般在850℃左右，保温时间根据灰铸铁的厚度和形状而定。

正火后的灰铸铁表面会出现一层红色氧化皮，需要进行清洗和打磨。

淬火是一种进一步提高灰铸铁硬度和强度的方法。

淬火温度一般在850℃左右，保温时间根据灰铸铁的厚度和形状而定。

淬火后的灰铸铁表面会出现一层白色氧化皮，需要进行清洗和打磨。

淬火后的灰铸铁具有很高的硬度和强度，但也很脆，容易发生断裂。

表面处理是一种提高灰铸铁耐腐蚀性和耐磨性的方法。

表面处理可以采用镀锌、喷涂、电镀等方法。

其中，镀锌是最常用的一种方法，可以在灰铸铁表面形成一层锌层，提高其耐腐蚀性和耐磨性。

灰铸铁的热处理可以改善其性能，提高其机械性能、耐腐蚀性和耐磨性。

不同的热处理方法适用于不同的工作条件和要求，需要根据具体情况选择合适的方法。

同时，热处理过程中需要注意控制温度、保温时间和冷却速度等参数，以保证热处理效果。

使用锰铁孕育提高高碳当量灰铸铁力学性能研究

使用锰铁孕育提高高碳当量灰铸铁力学性能研究（上海烟草机械有限责任公司，上海201314）以孕育的方式将锰铁加入，研究了在高碳当量灰铸铁炉前加入锰铁进行孕育处理以提高铸铁力学性能的方法，获得了力学性能优异的高碳当量灰铸铁，并进行了抗拉强度、布氏硬度和金相组织的观察。

标签：高强度灰铸铁；锰铁孕育；碳当量；力学性能灰铸铁作为一种应用广泛的结构材料，具有优良的减震性、耐磨性和切削加工性，同时，与其他合金相比，具有成本低、生产设施和成型过程简单等优点，因此，长期以来，灰铸铁在铸件中所占的比重非常大。

长期以来，国内外汽车生产厂商一般采用较低的碳当量（CE3.8%左右）来得到较高强度的灰铸铁。

然而低碳当量灰铸铁的白口、热裂以及收缩倾向都比较严重，铸造性能相对较差。

高碳当量灰铸铁是指碳当量在共晶点附近的灰铸铁，高碳当量使得这类灰铸铁在具有更好的铸造性能的同时，也降低了自身的强度。

因此，提高高碳当量灰铸铁的强度成为当前灰铸铁研究领域的一个热点问题。

众所周知，锰元素对改善铁碳合金的力学性能具有良好的效果，可以提高强度、减少收缩及铸造应力。

但以往的研究大多是基于含锰量较大的合金铸铁，而在高碳当量灰铸铁中锰含量较低，因此有必要研究在此种条件下提高铸铁的力学性能的方法。

1 实验材料及实验方法本实验采用的高碳当量灰铸铁炉料包括：生铁、废钢、75硅铁、锰铁等，各种炉料的成分如表1所示。

在实际熔炼浇注中，按照HT250的成分范围进行称重配料。

表1 炉料成分表（%）在实验中，在保证Mn含量不变的条件下，采取两种不同的加入锰铁的方式，分别是将锰铁全部随炉料加入和以孕育方式在炉前加入，加入量分别为0.3%、0.4%和0.5%，在中频感应电炉中进行熔炼，其工艺流程为：a）熔炼温度为1550℃以上时出炉；b）出炉时，在需要孕育的炉中进行随流孕育，并进行搅拌扒渣；c）铁水温度为1330-1380℃时进行浇注；d）浇注出的试样降至室温后开箱，清理铸件，并加工试样。

ht250灰铸铁热处理工艺

ht250灰铸铁热处理工艺HT250灰铸铁是一种常用的铸铁材料，具有良好的机械性能和耐磨性能，广泛应用于各个行业。

热处理是提高HT250灰铸铁性能的重要工艺之一。

本文将介绍HT250灰铸铁的热处理工艺，并探讨其对材料性能的影响。

一、HT250灰铸铁的特性HT250灰铸铁是一种含碳量较高的铸铁材料，碳含量一般在2.9%~3.5%之间。

它具有较高的强度、硬度和耐磨性，同时具有较好的铸造性能和切削加工性能。

在使用过程中，HT250灰铸铁还能够保持较好的尺寸稳定性和耐久性。

二、HT250灰铸铁的热处理工艺热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却等过程，改变其组织结构和性能的工艺。

对于HT250灰铸铁，常用的热处理工艺包括退火、正火和淬火等。

1. 退火工艺退火是将材料加热到一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却至室温的过程。

退火可以消除材料内部的应力，改善其塑性和韧性。

对于HT250灰铸铁，常用的退火工艺是将材料加热到800~900℃，保温1~2小时后，以每小时50℃的速度冷却至400℃以下。

通过退火处理，可以使HT250灰铸铁的组织变得均匀细密，提高其韧性和抗冲击性能。

2. 正火工艺正火是将材料加热到一定温度，保温一段时间后，通过适当速度的冷却使材料产生一定的组织转变。

对于HT250灰铸铁，常用的正火工艺是将材料加热到900~950℃，保温1~2小时后，以适当速度冷却至室温。

正火处理可以提高HT250灰铸铁的硬度和强度，但会降低其韧性。

3. 淬火工艺淬火是将材料加热到一定温度，保温一段时间后，迅速冷却至室温的过程。

对于HT250灰铸铁，常用的淬火工艺是将材料加热到900~950℃，保温1~2小时后，以水或油介质进行迅速冷却。

淬火处理可以使HT250灰铸铁产生马氏体组织，从而提高其硬度和强度，但会降低其韧性。

三、热处理对HT250灰铸铁性能的影响热处理可以改变HT250灰铸铁的组织结构，从而影响其性能。

退火处理可以使HT250灰铸铁的组织细化，提高其韧性和抗冲击性能；正火处理可以提高HT250灰铸铁的硬度和强度，但会降低其韧性；淬火处理可以进一步提高HT250灰铸铁的硬度和强度，但对韧性的影响更大。

提高灰铸铁抗拉强度的途径

1.4 提高灰铸铁抗拉强度的途径提高灰铸铁的强度是拓展灰铸铁应用的前提，因此，提高灰铸铁的强度永远是国内外铸铁研究和生产者追求的主要目标。

要生产出满足罗茨风机用的合格叶轮铸件，必须通过合适的化学成分、高温优质的铁液、有效孕育处理的综合作用来完成。

对于如何提高灰铸铁强度，国内外灰铸铁研究者进行了大量的研究工作，归纳起来有如下几种途径：1.4.1 优化灰铸铁成分与提高冶金质量1.4.1.1 优化碳当量CE 与Si/C 比由于石墨的强度和硬度极低，相对于铁来说可以视为零，加之片状石墨对基体的严重割裂作用，故灰铸铁中的碳含量越高，一般来说，其强度和硬度越低，即灰铸铁的抗拉强度随着碳当量的提高而降低[10，20，21]。

在高强度灰铸铁的发展历程中，用降低碳当量，提高锰含量，从而提高灰铸铁中珠光体的比例，提高灰铸铁抗拉强度的方法曾经是重要的措施。

但是，以降低碳当量来提高灰铸铁抗拉强度的方法也带来了许多不利影响，如铸造工艺性能变差；白口倾向增大，难以加工；应力大，容易产生裂纹；铁液收缩大，易产生缩松，造成渗漏；铸件断面敏感性高，容易产生废品等，因此，未能被广泛应用[22，23]。

上世纪60年代初，WALTHER HILLER 等人提出了提高硅碳比可以显著提高灰铸铁抗拉强度的看法[24]。

从80 年代开始，国内也开始重视这方面的研究。

长期以来，国内外的大量研究表明：在一定的CE 范围内，提高Si/C值是提高灰铸铁强度的有效手段，这已被大量的科学实验及广泛的生产实践所证实[25~28]。

一般认为，在相同碳当量条件下，Si/C 比提高，抗拉强度可提高30~60MPa[29]。

这是因为，在相同碳当量的条件下，随着硅碳比的提高，灰铸铁的奥氏体枝晶数量增加。

高硅使奥氏体枝晶在较高的温度即开始生成，且延长了生长时间，使初生奥氏体数量增加，奥氏体骨架得到强化，同时高硅使得共晶结晶时，石墨数量少，也较细小，石墨尖端较钝，石墨割裂基体的作用减弱，加之灰铸铁中更多的Si 固溶于铁素体中使之强化，从而使灰铸铁的抗拉强度得到提高[30]。

灰铸铁的热处理

通常，普通灰铸铁去应力退火温度以５50℃为宜，低合金灰铸铁为60０℃,高合金灰铸铁是可提高到650℃，加热速度一般选用６0～120℃／ｈ.保温时间决定于加热温度、铸件的大小和结构复杂程度以及对消除应力程度的要求。铸件去应力退火的冷却速度必须缓慢，以免产生二次残余内应力，冷却速度一般控制在20～40℃／h,冷却到20０~１５0℃以下,可出炉空冷。
（３）冷却速度一定成分的铸铁,石墨化程度取决于冷却速度。冷速越慢,越利于碳原子的扩散，促使石墨化进行。冷速越快，析出渗碳体的可能性就越大。这是由于渗碳体的WC(６.69%）比石墨(100％)更接近于合金的WＣ(2.5%～４.0%)
双重相图:实践证明,铸铁在冷却时，冷速越缓,析出石墨的可能性越大,用Ｆe-Ｇ相图说明;冷速赶快,则析出渗碳体的可能性越大,用Fe-Fｅ3C相图说明。为便于比较和应用,习惯上把这两个相图合画在一起，称之为铁-碳合金双相图。如图4-1１所示。其中虚线表示稳定态（Fｅ-G）相图,实线表示亚稳定态(Fe-Ｆｅ3C）相图,虚线与实线重合的线用实线画出。石墨化以哪一种方式进行，主要取决于铸铁的成分与保温冷却条件。
正火后冷却速度影响铁素体的析出量，从而对硬度产生影响。冷速愈大，析出的铁素体数量愈少，硬度愈高。因此可采用控制冷却速度的方法）（空冷、风冷、雾冷),达到调整铸铁硬度的目的。
淬火与回火
1.淬火铸铁淬火工艺是将铸件加热到Ac１上限+30～50℃的温度,一般取8５0~900℃，使组织转变成奥氏体,并在此温度下保温,以增加碳在奥氏体中的溶解度，然后进行淬火，通常采用油淬。
第三阶段石墨化在738℃（P'Ｓ'K'线）,通过共析转变析出共析石墨。即
３．影响石墨化的主要因素
(1)化学成分按对石墨化的作用,可分为促进石墨化的元素（C、Si、Al、Cu、Ｎi、Co、P等）和阻碍石墨化的元素(Cr、Ｗ、Mｏ、V、Ｍｎ、Ｓ等)两大类。

提高灰铸铁力学性能

建筑设备：灰铸铁用于建筑设备，如管道、阀门、水泵等，提高建筑设备的耐
久性和可靠性。
建筑材料：灰铸铁用于建筑材料，如混凝土、砂浆、涂料等，提高建筑材料的
力学性能和耐久性。
02
提高灰铸铁力学性能可以提高机械设备的耐磨性、抗冲击性和耐腐蚀性。
灰铸铁在机械设备制造中的应用广泛，如机床、汽车零部件等。
建筑工程应用
建筑结构：灰铸铁用于建筑结构，如梁、柱、板等，提高建筑结构的承载能力和
抗震性能。
建筑装饰：灰铸铁用于建筑装饰，如栏杆、扶手、门框等，提高建筑装饰的美
观性和耐用性。
04 提高方法：通过优化合金元素、控制组织结构、改进热处理工艺等方法，可以提高灰铸铁的韧性和塑性。
灰铸铁的疲劳性能
01
疲劳强度：灰铸铁的疲劳强度较低，容易产生疲劳裂纹
02
疲劳寿命：灰铸铁的疲劳寿命较短，容易发生疲劳破坏
03
疲劳敏感性：灰铸铁的疲劳敏感性较高，容易受到疲劳应力的影响
04
疲劳失效模式：灰铸铁的疲劳失效模式主要为疲劳裂纹扩展和疲劳断裂
1
采用先进的铸造工艺，如消失模铸造、离
心铸造等
2
优化铸造参数，如浇注温度、浇注速度等 Nhomakorabea3
采用新型铸造材料，如高强度灰铸铁、球
墨铸铁等
4
改进铸件结构设计，如减少应力集中、优化壁厚分布等
3
汽车零部件制造
灰铸铁在汽车零部件制造中的应用广泛，如发动机缸体、缸盖、变速箱壳体等。
采用先进的铸造工艺和热处理工艺可以提高灰铸铁的力学性能，如采用定向凝固技术、真空熔炼技术等。
演讲人
目录
01. 灰铸铁的力学性能 02. 提高灰铸铁力学性能的方法 03. 提高灰铸铁力学性能的应用

灰铸铁的组织与性能

三、球墨铸铁的热处理
1. 退火
退火的主要目的是得到铁素体基体的球墨铸铁，以提高球墨铸铁的塑性和韧性，改善切削加工性能，消除内应力。
2. 正火
正火的目的是得到珠光体基体的球墨铸铁，从而提高其强度和耐磨性。
3. 调质
调质的目的是获得回火索氏体基体的球墨铸铁，从而获得良好的综合力学性能。
4. 等温淬火
灰铸铁具有优良的铸造性能，力学性能可以满足一般性零件的要求；价格低廉，生产成本较低，并且具有钢质材料所不具备的其他特殊性能，因此在实际生产中应用比较广泛，是机械制造业中使用最多的材料之一。
卧式车床实物图
1—主轴箱 2—进给箱 3—床脚 4—床身第4页5—/共溜18页板箱 6—刀架 7—尾座
第七章铸铁
黑心可锻铸铁（铁素体基体的可锻铸铁）具有较高的塑性和韧性，而珠光体可锻铸铁具有较高的强度、硬度和耐磨性。
2. 可锻铸铁的牌号及用途
可锻铸铁的牌号由“KT”（“可铁”两字汉语拼音首字母）及其后的“H”（表示黑心可锻铸铁）或“Z”（表示珠光体可锻铸铁），再加上两组数字组成，两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。
第七章铸铁
二、铸铁的组织与性能的关系
铸铁的力学性能取决于铸铁的基体组织及石墨的数量、形状、大小和分布状况。石墨的存在减小了铸铁的有效承载面积，且受力时石墨尖端处产生应力集中，大大降低了基体强度的利用率。因此，铸铁的抗拉强度、塑性和韧性比碳钢低。
由于石墨本身有润滑作用，石墨脱落后留下的空洞还可以储油，使铸铁具有良好的耐磨性。石墨可以吸收振动能量，因此铸铁具有良好的减振性。石墨割裂了基体，使切屑易脆断，而且石墨有减摩作用，可以减小刀具磨损，使铸铁具有良好的切削加工性能。

灰铸铁热处理方法

灰铸铁热处理方法
嘿，你问灰铸铁热处理方法啊？这可有不少招呢。

一种方法是退火。

这就像给灰铸铁放个假，让它舒舒服服地休息一下。

退火能降低硬度，提高韧性。

就好比一个人一直很紧张，让他放松放松，就会变得更有弹性。

把灰铸铁加热到一定温度，然后慢慢冷却，这样它的内部结构就会变得更稳定，不容易开裂啥的。

还有一种是正火。

这就像给灰铸铁来个小锻炼，让它变得更结实。

正火能提高硬度和强度。

把灰铸铁加热到比较高的温度，然后快速冷却。

这样它就会变得更硬，更能扛得住压力。

另外呢，淬火也可以。

这可是个厉害的招，就像给灰铸铁来个大挑战。

淬火能让灰铸铁变得超级硬。

把它加热到很高的温度，然后突然放到冷水里冷却。

这就像一个人在火里烤了一下，然后马上跳进冰水里，肯定会变得很坚强。

不过淬火得小心，弄不好就会开裂。

我记得有个工厂，他们生产的灰铸铁零件一开始不太好用，容易坏。

后来他们用了退火的方法，把零件加热了一下，
然后慢慢冷却。

嘿，这下好了，零件变得更有韧性了，不容易坏了。

还有一次，他们想让零件更硬一点，就用了正火的方法。

把零件加热得红红的，然后快速冷却。

果然，零件变得更结实了，能承受更大的压力。

反正啊，灰铸铁热处理方法有退火、正火、淬火等。

要根据不同的需求选择合适的方法。

这样才能让灰铸铁变得更好用，更能满足我们的需要。

你要是碰到灰铸铁需要热处理，就可以试试这些方法哦。

提高灰铸铁硬度和强度的有效措施

提高灰铸铁硬度和强度的有效措施一、如何掌握砂型铸造灰铁的硬度砂型铸造灰铸铁的硬度主要是由化学成分、冷却速度和孕育处理决定的。

同样的成分冷却的快，硬度就高，冷却的慢，硬度就低。

如果为了提高硬度，用风冷或者水冷的方法往往容易裂纹，所以要谨慎使用快冷的方法。

用化学成分调整硬度是最常用的方法。

通常主要是通过调整C的含量调整硬度，调整范围通常是2.9---3.5% 其次是Si，通常的范围是1.5----2.4% 这两种元素含量越高，硬度越低，含量越低，硬度越高。

第三是Mn，通常范围是0.6---1.3% 含量越高，硬度越高，含量越低，硬度越低。

硫和磷是有害元素，一般不用来调整硬度。

这是灰铸铁的五大元素。

之外的，还有Cr、Mo ，作用和Mn相似。

Cu对硬度影响比较小，主要是促进石墨化，稳定珠光体，增加灰铸铁的强度和韧性，还有很多的元素，不过常用的成分就是这些了。

第三种调整硬度的方法就是灰铸铁的孕育处理了，这是最常用的方法，通常在出炉后的铁水中缓缓加入孕育剂（最常用的75Si-Fe），孕育处理之后的灰铸铁，硬度会趋于均匀，改善了机械加工的性能，也增加了灰铸铁的强度。

提高灰铸铁250硬度的几种方法如下：1、炉料配比炉料配比用生铁+废钢+回炉料+增碳剂的方法，利用增碳剂里的氮改变石墨的形态和长度来提高灰铁铸件的硬度。

2、控制化学成分(1)许多熔炼公司认为硫元素有害，硫在铁液中的含量越低越好，其实也不是这样，在灰铁铸件中应考虑“硅碳化”和“锰硫比”。

即Mn=1.71S+(0.2~0.5)。

HT250化学成分表：（2）低合金化，加一两种合金元素，加入时，应考虑碳元素的含量,不要盲目追求硬度。

3、铁液过热对于灰铁铸件，在一定范围内提高铁液温度能使石墨细化，基体组织致密，铸铁的抗拉强度和布氏硬度有所提高。

铁液过热温度控制在1500-1530℃，过热时间控制在10min之内为好。

4、孕育剂和孕育方式灰铸铁的孕育处理是通常在出炉后的铁水中缓缓加入孕育剂（最常用的75Si-Fe），孕育处理之后的灰铸铁，硬度会趋于均匀，改善了机械加工的性能，也增加了灰铸铁的强度。

灰铸铁件热处理

灰铸铁件热处理灰铸铁是一种常见的工业材料，在许多领域发挥着重要作用。

一些灰铸铁件需要进行热处理来改善其物理和机械性能。

本文将介绍灰铸铁件的热处理过程及其影响。

灰铸铁件的热处理包括两个主要步骤：加热和冷却。

在加热过程中，灰铸铁件被加热到一定温度，这个温度通常比室温高出很多，以使原始组织发生改变。

这个过程通常需要进行一定的保温时间，以确保灰铸铁件内部温度达到均衡。

接下来，灰铸铁件被迅速冷却，以保持新组织的形成。

热处理可以带来许多好处，包括：提高灰铸铁件的强度、硬度、耐磨性和抗腐蚀性能等。

热处理的效果与操作参数、炉子类型、冷却方式等因素有关。

选择不同的参数和方式可以使灰铸铁件获得不同的性能。

下面将分别介绍不同的热处理方式。

球化退火球化退火是一种常用的热处理方式，适用于铸件、锻件和冷作件等。

在这个过程中，灰铸铁件被加热到接近临界温度（通常为每种铸铁合金的不同温度）并保温一定时间，以使碳化物尽可能地溶解。

接下来迅速冷却灰铸铁件。

在这个过程中，碳元素从铁基体中扩散到碳化物中，使其形成球状颗粒，从而改善灰铸铁件的延展性和强度。

淬火淬火是一种灰铸铁件的热处理过程，通常在坚硬但脆性易碎的铸造物件上使用。

在淬火过程中，灰铸铁件被加热到很高的温度，超过各种铸件材料的固溶度，然后迅速冷却。

这使得灰铸铁件的碳化物成分处于超冷却状态并具有强度和硬度。

淬火灰铸铁件常常需要再进行回火工艺，以减少其脆性并提高其韧性。

回火热处理可以显著改善灰铸铁件的性能和质量。

不同的热处理方式可以使铸件和锻造物件获得不同的性能和应用范围。

在进行灰铸铁件热处理前，务必了解材料的物理和化学性质以选择合适的操作参数和方式。

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