原料配比对球墨铸铁组织性能的影响[1]
球墨铸铁板材料-概述说明以及解释
球墨铸铁板材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述球墨铸铁板材料，简称球铁板，是一种高强度、耐磨、耐腐蚀的铸铁材料。
其独特的球状石墨微观结构使其具有优异的性能特点，广泛应用于工程领域。
球铁板具备良好的可塑性、韧性和耐磨性，能够满足不同工作环境的要求。
球墨铸铁板由于具备球状石墨的均匀分布结构，使得它在拉伸、压缩等力学性能上表现出色。
相比于一般的灰铸铁板材料，球铁板能够承受更高的载荷和更强的冲击力，具备更好的抗疲劳能力。
这使得球铁板成为一种在工程结构中广泛应用的优质材料。
同时，球铁板还具有优异的耐腐蚀性能。
球状石墨在铸造过程中的形成，能够有效减少缝隙、孔洞等缺陷，从而降低材料的腐蚀敏感性。
它在恶劣环境中的抗腐蚀能力超过了其他各类铸铁材料，可以长时间保持良好的使用状态。
此外，球墨铸铁板的生产工艺成熟且经济高效。
球铁板的生产过程中，利用镁处理剂将铸铁中的碳球化，形成球状石墨结构。
这一工艺不仅使材料性能得到了改善，还能够大幅度提高生产效率，降低生产成本，满足市场需求。
球墨铸铁板的应用领域广泛多样。
它被广泛应用于汽车制造、机械工业、建筑工程等领域。
在汽车制造中，球铁板常用于发动机铸件、底盘部件等重要组成部分，以提高汽车的安全性和可靠性。
在机械工业中，球铁板常被用于制造齿轮、曲轴等高强度零部件，为机械设备的正常运行起到关键作用。
在建筑工程中，球铁板可用于制造桥梁支座、阀门等被要求具备高强度和耐久性的构件，以确保建筑物的牢固和安全。
总之，球墨铸铁板材料由于其卓越的性能优势，在工程领域得到了广泛应用。
其具备的高强度、耐磨、耐腐蚀等特点，使其成为众多行业的首选材料。
随着科学技术的不断进步和应用范围的扩大，球铁板材料的发展前景将更加广阔，有着充满希望的未来。
1.2文章结构文章结构的安排是为了使读者更好地理解和吸收文章内容。
在本篇文章中，我们将采用以下结构来组织和展示关于球墨铸铁板材料的相关信息。
首先，我们将在引言部分简要介绍球墨铸铁板材料的概况和背景。
球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响审批稿
球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】球墨铸铁简介：球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。
球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。
所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
析出的石墨呈球形的铸铁。
球状石墨对金属基体的割裂作用比片状石墨小，使铸铁的强度达到基体组织强度的70～90％，抗拉强度可达120kgf/mm2，并且具有良好的韧性。
球墨铸铁除铁外的化学成分通常为：含碳量～％，含硅量～％，含锰、磷、硫总量不超过％和适量的稀土、镁等球化剂。
制造步骤：（一）严格要求化学成分，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰，磷，硫的含量（二）铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失（三）进行球化处理，即往铁液中添加球化剂（四）加入孕育剂进行孕育处理（五）球墨铸铁流动性较差，收缩较大，因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则（六）进行热处理球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五种元素。
对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。
为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。
以下就球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响做详细的阐述：1、碳的作用和影响：碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。
由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在～%之间，碳当量在～%之间。
做球墨铸铁的看过来，这些元素质量的影响你一定要记住！
做球墨铸铁的看过来，这些元素质量的影响你一定要记住！许多元素都会以小量存在于铸铁中，并对铸件的组织及性能产生明显的影响。
有些是有意加入的，而另一些则是来自于含有痕量杂质的原料。
在这些元素当中，有的是有懊悔作用的，尤其是在灰铁方面，而有些则是很有害的，必须尽可能加以避免。
下表列出了这些元素的通常来源，可能出现的含量水平，以及它们的主要作用。
表中未包括将其用作主要合金化元素的那些元素（例如Cr）元素通常来源通常含量（%）在铸铁中的作用Al 铝镇静废料、孕育剂、铁合金、轻合金零件及加入的铝达0.03含量高于0.005%时，可使薄壁件出现氢致针孔。
抑制氮的作用。
促使浮渣形成，高于0.08%时对球状石墨有害。
可用Ce加以抑制。
石墨的强稳定剂。
Sb 废钢、废上釉搪瓷、轴承架、有意加入达0.02珠光体和碳化物的强促进剂。
没有稀土时会阻止球化。
As 生铁、废钢达0.05 珠光体和碳化物的强促进剂。
改善球状石墨的形态。
Ba 含Ba孕育剂达0.003 改善石墨的成核和减少衰退。
减小白口倾向和促进石墨生成。
Bi 有意加入、含Bi的铸模涂料很少高于0.01引起白口和不良球形。
增加含稀土（Ce）球铁的球数。
球数过多可引起收缩问题。
B 废上釉搪瓷、成硼铁有意加入达0.01高于5ppm促进铁素体的形成。
高于10ppm促进碳化物形成，尤其是在球铁中。
20ppm改善可锻铸铁的退火。
Ca 铁合金、球化剂、孕育剂达0.01促进石墨球的球化作用。
改善石墨的成核。
减小白口倾向和促进石墨生成。
Ce 大多数镁合金或成铈铁或其它稀土源加入的达0.02灰铁一般不用。
抑制球铁中的有害元素，改善石墨的球化作用。
因析出而稳定碳化物。
Cr 合金钢、镀铬钢板、某些生铁、铬铁达0.3促进白口和珠光体生成。
增加强度。
含量大于0.05%时，在球铁生成碳化物析出物。
Co 工具钢达0.02 在铸铁中无明显作用。
Cu 铜线、铜基合金、废钢、有意加入达0.5促进珠光体。
球墨铸铁五大元素对铸件的影响(一)
球墨铸铁五大元素对铸件的影响（一）引言概述：球墨铸铁是一种强度高、韧性好的铸铁材料，它由铸造过程中加入的五大元素组成。
这些元素对球墨铸铁的性能和性质产生了重要的影响。
本文将分析和讨论这五大元素对球墨铸铁铸件的影响。
正文：一、锰对球墨铸铁的影响1. 锰的加入可以提高球墨铸铁的强度和硬度。
2. 适量的锰可以提高球墨铸铁的韧性和塑性。
3. 锰能够抑制碳化物的形成，从而提高球墨铸铁的耐磨性。
4. 高锰含量会导致球墨铸铁易发生热龟裂。
5. 锰元素对球墨铸铁的影响需要控制在合适范围内，以保证铸件的性能。
二、硫对球墨铸铁的影响1. 硫的加入可以提高球墨铸铁的流动性和润滑性。
2. 适量的硫能够提高球墨铸铁的抗氧化性能。
3. 硫可以促进铁液与砂型的分离，避免铸件表面出现毛刺。
4. 过高的硫含量会降低球墨铸铁的机械性能和耐腐蚀性能。
5. 控制硫含量是确保球墨铸铁质量的重要因素。
三、铜对球墨铸铁的影响1. 铜的加入可以提高球墨铸铁的耐腐蚀性能和耐磨性。
2. 适量的铜能够提高球墨铸铁的强度和硬度。
3. 铜可以改善球墨铸铁的热导性和导电性。
4. 过高的铜含量会导致球墨铸铁易发生热裂缝和变质。
5. 控制铜含量是确保球墨铸铁质量的重要因素。
四、镍对球墨铸铁的影响1. 镍的加入可以提高球墨铸铁的耐磨性和抗腐蚀性。
2. 适量的镍能够提高球墨铸铁的强度和硬度。
3. 镍可以改善球墨铸铁的热稳定性和抗氧化性能。
4. 高镍含量会增加球墨铸铁的生产成本。
5. 镍元素的控制需要根据具体应用需求进行调整。
五、钒对球墨铸铁的影响1. 钒的加入可以提高球墨铸铁的强度和硬度。
2. 适量的钒能够提高球墨铸铁的耐磨性和韧性。
3. 钒可以改善球墨铸铁的热稳定性和耐热性能。
4. 过高的钒含量会导致球墨铸铁易出现热裂缝和变质。
5. 钒元素的控制需要根据具体应用需求和工艺要求进行调整。
总结：通过对球墨铸铁的五大元素（锰、硫、铜、镍、钒）对铸件的影响进行分析，可以得出结论：这些元素的合理控制和添加可以调整和改变球墨铸铁的性能和性质，从而满足不同应用领域的需求。
球墨铸铁冲击韧性影响因素的分析
球墨铸铁冲击韧性影响因素的分析作者：徐慧君来源：《中国新技术新产品》2009年第23期摘要:球墨铸铁在许多方面都具有良好的材料性能,但球墨铸铁的冲击韧性较低,使其应用受到限制。
因此,提高球墨铸铁的冲击韧性尤其是低温冲击韧性已成为近年来人们关注的热点。
本文从化学成分,基体组织等多个文献分析对球墨铸铁冲击韧性的影响,并由此此提醒行业人事从这些方面努力来高球墨铸铁的冲击韧性。
关键词:球墨铸铁;冲击韧性;影响因素获得具有良好韧性的球墨铸铁是材料制造行业共同追求的目标。
根据国内外科学工作者对球墨铸铁的研究,提高球墨铸铁的冲击韧性主要从基体组织,化学成分,石墨组织,制备工艺等几个方面着手。
1 基体组织对球墨铸铁的性能影响1.1 铁素体铁素体具有优良的塑性、韧性和较低的强度。
球墨铸铁基体组织中铁素体数量增多,延伸率随之增高,在化学成分(主要指硅和磷)合格的条件下,铁素体含量越多,冲击值也越高。
高韧性球墨铸铁的基体组织常以铁素体为主。
1.2 渗碳体渗碳体严重恶化韧性和塑性,引起脆性。
渗碳体数量增加,特别是呈网状分布时,将严重影响球墨铸铁韧性。
渗碳体超过3%后,将提高脆性转变温度。
因此高韧性球墨铸铁中游离渗碳体数量不应超过3%。
1.3 磷共晶磷共晶是一种硬而脆的组织,它存在于球墨铸铁的共晶团边界,严重恶化韧性和塑性,特别是三元磷共晶严重影响球墨铸铁的韧性。
磷共晶呈网状或断续网状分布时影响较大,磷共晶呈粒状时影响较小。
磷共晶的数量应控制在1%以下。
2化学成分的选择合理的化学成分能保证铸件具有良好的性能。
由于篇幅限制,以下是主要几种元素对球墨铸铁冲击韧性的影响。
2.1 碳对于球墨铸铁来说,因为石墨呈球状,含碳量对力学性能的影响就不如灰铸铁的显著。
因此,含碳量对球墨铸铁力学性能的影响主要是通过其对金属基体的影响起作用,对于铸态球墨铸铁来说,增加含碳量可以减少游离渗碳体,碳的质量分数接近3%时,渗碳体消失;超过3%时,基体中开始出现铁素体。
关于球墨铸铁的培训资料
关于球墨铸铁的培训资料培训资料球墨铸铁的化学成分一．碳1．对铸造性能和球化效果的影响含碳量增高，石墨球数增多，石墨球数多，球径尺寸小，圆整度增加。
可以减少缩孔体积和缩松的面积，使铸件致密。
碳的含量在4.0-4.3%时,缩松倾向最小。
含碳量过高，降低缩松的作用不明显，反而出现石墨漂浮。
含碳量高，保证球化的残余镁量要增多。
2．对力学性能的影响含碳量对力学性能的影响主要通过对基体的影响起作用。
增加含碳量可以减少游离渗碳体，接近3%时，渗碳体消失；超过时出现铁素体。
硬度下降，断后伸长率上升，质量分数接近3%时，出现最高的抗拉强度。
对于球墨铸铁，碳一般为：3.5-3.8。
（对于高牌号球铁，碳取中、下限，硅走上限）但在生产中需加入较多的硅，因此必须考虑碳当量的影响。
3．碳当量碳当量对流动性的影响很大，提高碳当量流动性增加。
碳当量在4.6-4.8%时流动性最好，有利于成形、补缩，碳当量继续增加，流动性反而下降。
碳当量在4.2%时缩孔体积最大,继续增加缩孔体积反而减少;碳当量在4.8%时,缩松倾向最小,大于或小于该值,缩松倾向均增加。
因此，把碳当量控制在4.2-4.8%之间，缩孔小，缩松少，可以获得健全铸件。
二．硅1．对基体组织的影响促进石墨化元素，随含硅量增高,珠光体量减少。
由于硅的孕育作用，使珠光体和铁素体的比例改变。
硅在球墨铸铁中使铁素体增加的作用比灰铸铁要大。
2．对力学性能的影响硅能提高抗拉强度、屈服强度和硬度，同时也使塑性指标降低，冲击韧性明显下降，超过3%时，急剧下降，并使脆性转变温度升高。
三．锰1．对基体组织的影响少量的锰可以作为合金元素，形成碳化物和珠光体。
但锰使白口倾向增加，因此要把含锰量保持在最低水平。
特别是厚大铸件，锰是正偏析倾向特别大的元素，其边缘和中心的含量能相差一个数量级，极易形成“反白口”，对力学性能极为有害。
锰是强烈稳定奥氏体的元素，同时对稳定珠光体的作用也很明显。
但因弊大于利还是应把锰控制在较低的范围。
铸造技术：锰、磷、硫对球墨铸铁质量的影响
铸造技术：锰、磷、硫对球墨铸铁质量的影响锰锰扩大奥氏体相区，扩展相区的程度随锰含量上升而增加。
球墨铸铁中锰的凝固分配系数约为0.7，凝固时锰偏聚于液相。
在固态相变过程中，锰原子的扩散比碳原子困难，扩散速度远低于碳原子，导致含锰较高的铸件相变阻力增加，并阻碍铁原子扩散，减缓慢奥氏体分解速度，增加共析转变过冷度，加长转变孕育期，使避免珠光体转变的临界冷速降低。
在较低的共析温度下，共析转变速率加快，奥氏体中的碳原子迁移变得困难，因而锰抑制铁素体形成，从而提高基体中珠光体体积分数。
可以利用调节锰量来改变基体中铁素体和珠光体含量的比例，改变铸件性能。
锰使共析温度显著下降。
球墨铸铁中每增加1%锰，共析转变温度下降约20度。
表明锰增加奥氏体共析转变过冷度。
在较低温度下，转变阻力增大，奥氏体稳定性提高，并可使共析转变产物细化。
含锰量达到一定程度后，奥氏体能够保留到室温。
锰减少共析组织含碳量。
当基体含锰量不太高时，每1%的锰约可使共析组织含碳量减少0.05%--0.06%。
加锰使共析点移向相图左下方。
奥氏体共析转变中锰原子有助于较厚球墨铸铁件淬火硬化。
锰溶入铁并与碳化合形成渗碳体。
在此化合物中，锰原子部分取代铁原子，使化合物的结合键加强。
存在共晶组织或共析组织中的这种碳化物都是稳定R .微区分析结果表明：球状石墨周围含锰量比奥氏体晶界处的含锰量低数倍，这是因为锰原子的扩散速度低于碳的扩散速度，导致共晶转变结束后的晶间残留熔液相，锰浓度远高于铸件平均浓度。
共晶转变完成后，晶界上将会析出晶碳化物。
随着铸件含锰量增加，碳化物体积分数随之增大，甚至能形成断续网状或连续网状碳化物，降低铸件塑韧性。
因此制造塑韧性要求较高的铁素体球墨铸铁时，铸件含锰一般应限制在0.2%以下。
球墨铸铁的几种常存元素中，对珠光体体积分数影响显著的是锰。
长期生产珠光体球墨铸铁的经验表明，厚度25mm以下的镁球墨铸铁中锰=0.3%--0.5%时，基体中珠光体含量一般在60%--80%。
球墨铸铁平板化学成分
球墨铸铁平板化学成分球墨铸铁是一种重要的铸造材料，其化学成分对其性能和用途起着重要的影响。
本文将围绕球墨铸铁的化学成分展开讨论，探讨其各个元素的含量和作用。
球墨铸铁的主要成分是铁（Fe）和碳（C）。
铁是球墨铸铁的主体，占据了较大的比例。
而碳则是球墨铸铁中的关键元素之一，它的含量决定了球墨铸铁的组织结构和力学性能。
球墨铸铁中的碳含量通常在2.5%到4.0%之间。
碳的存在可以使球墨铸铁具有良好的铸造性能和可锻性，同时也能增加其强度和硬度。
较高的碳含量可以提高球墨铸铁的强度，但过高的碳含量会导致硬度过高，使得球墨铸铁的韧性下降。
因此，在实际应用中需要根据具体情况控制碳含量，以达到最佳的性能。
除了铁和碳之外，球墨铸铁中还含有一些其他的合金元素，如硅（Si）、锰（Mn）、镍（Ni）、钼（Mo）等。
这些元素的含量通常较低，但也对球墨铸铁的性能有一定的影响。
硅是球墨铸铁中最常见的合金元素之一，其含量通常在1.5%到3.0%之间。
硅可以提高球墨铸铁的润滑性和流动性，有助于铸件的充型和成形。
此外，硅还可以稳定碳的形态，防止其析出为薄片状石墨，从而提高球墨铸铁的强度和韧性。
锰是另一个常见的合金元素，其含量通常在0.3%到1.0%之间。
锰可以提高球墨铸铁的强度和硬度，并改善其抗磨损性能。
此外，锰还可以抑制氧化物的形成，提高球墨铸铁的耐腐蚀性能。
镍和钼是一些特殊应用中常用的合金元素。
镍的添加可以提高球墨铸铁的韧性和耐冲击性能，适用于一些高强度和高韧性要求的场合。
钼的添加可以提高球墨铸铁的强度和耐磨性能，适用于一些高负荷和高摩擦的工作环境。
除了上述元素外，球墨铸铁中还含有一些杂质元素，如硫（S）、磷（P）、氧（O）等。
这些杂质元素的含量通常较低，但也会对球墨铸铁的性能产生一定的影响。
硫和磷的含量过高会降低球墨铸铁的强度和韧性，因此在生产过程中需要控制其含量。
氧的存在会使球墨铸铁中的碳析出为薄片状石墨，从而降低其强度和韧性，因此也需要进行控制。
固溶强化球墨铸铁生产工艺
固溶强化球墨铸铁生产工艺固溶强化是一种常用的球墨铸铁生产工艺，通过固溶处理可以显著提高球墨铸铁的力学性能和耐磨性能。
本文将介绍球墨铸铁的生产流程和固溶强化工艺，并探讨其影响因素和优缺点。
一、球墨铸铁的生产流程球墨铸铁是一种具有高强度、高韧性和良好的耐磨性能的铸铁材料，广泛应用于机械制造、汽车制造、工程机械等领域。
其生产流程主要包括原料配料、熔炼、浇注、固化和热处理等。
1. 原料配料：球墨铸铁的主要原料是铸铁母合金、石墨球和球化剂。
合理的原料配比可以保证球墨铸铁的化学成分和力学性能符合要求。
2. 熔炼：将原料放入炉中进行熔炼，控制炉温和保持一定时间，使合金中的元素充分溶解和混合，得到均匀的熔体。
3. 浇注：将熔体倒入铸型中，通过重力或压力使熔体充满整个铸型，形成铸件的初形。
4. 固化：待熔体冷却后，固化成为铸件。
在固化过程中，合金中的碳以球状石墨的形式析出，使铸件具有球墨铸铁的特性。
5. 热处理：对固化后的铸件进行热处理，包括固溶处理和淬火处理。
其中，固溶处理是球墨铸铁固溶强化的关键工艺。
二、固溶强化工艺固溶强化是指在一定温度下将球墨铸铁加热至固溶温度，保持一定时间后迅速冷却。
固溶处理过程中，合金中的碳、硅等元素会溶解在铁基体中，形成固溶体。
固溶体具有高硬度和高强度，可以显著提高球墨铸铁的力学性能和耐磨性能。
固溶强化工艺的主要影响因素包括固溶温度、保温时间和冷却速率。
固溶温度应根据球墨铸铁的化学成分和力学性能要求进行选择，一般在800~950℃之间。
保温时间应足够长，以保证合金中的碳、硅等元素充分溶解在铁基体中。
冷却速率应尽量快，以避免固溶体析出过多的晶间碳化物，影响球墨铸铁的力学性能。
固溶强化的优点在于能够显著提高球墨铸铁的综合性能，包括抗拉强度、屈服强度、冲击韧性和耐磨性等。
通过固溶强化，球墨铸铁的性能可以接近或甚至超过一些铸钢材料。
此外，固溶强化工艺简单，操作方便，成本相对较低。
然而，固溶强化也存在一些缺点。
各种元素对铸铁组织性能的影响
各种元素对铸铁组织性能的影响铸铁是一种重要的铁碳合金，通常含有2%至4%的碳。
不同元素的添加会对铸铁的组织性能产生影响，以下是各种元素对铸铁组织性能的影响:1.碳(C)：碳是铸铁最主要的合金元素，会显著影响铸铁的组织和性能。
增加碳含量可以提高铸铁的脆性和硬度，但会降低其延展性和韧性。
2.硅(Si)：硅是一种强化元素，可以提高铸铁的强度和硬度。
适量的硅含量也可以提高铸铁的耐磨性和耐蚀性。
然而，过量的硅会导致晶体生长，使铸铁易于开裂。
3.锰(Mn)：锰可以提高铸铁的强度和硬度，同时还有助于抑制碳的析出，提高铸铁的韧性。
合适的锰含量有助于改善铸铁的高温性能。
4.磷(P)：磷可以增加铸铁的流动性和液相温度，有助于减小铸铁的热收缩。
然而，过量的磷会降低铸铁的韧性和强度。
5.硫(S)：硫可以改善铸铁的切削性能和润滑性。
适量的硫可以提高铸铁的耐磨性和切削性能，但过量的硫会导致铸铁变脆。
6.镍(Ni)：镍可以提高铸铁的韧性和强度，并增加其抗冲击性能。
含镍的铸铁具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性。
7.钼(Mo)：钼可以提高铸铁的硬度、强度和耐磨性。
钼的添加还可以改善铸铁的高温强度和韧性。
8.铬(Cr)：铬可以提高铸铁的耐磨性、耐蚀性和高温强度。
含铬的铸铁具有良好的耐磨性和耐热性。
9.钒(V)：钒可以提高铸铁的高温强度和硬度，同时还具有抗疲劳和抗磨损的特性。
10.钛(Ti)：钛可以提高铸铁的强度、硬度和耐磨性。
含钛的铸铁还具有很好的耐腐蚀性。
总的来说，不同元素的添加会对铸铁的组织和性能产生不同程度的影响。
合理调控元素含量可以改善铸铁的性能，并使其适应不同的应用场合。
然而，过量的元素含量会导致铸铁的性能恶化，因此在合金设计过程中需要进行合理的组成设计。
球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响
球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响球墨铸铁简介：球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。
球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。
所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
析出的石墨呈球形的铸铁。
球状石墨对金属基体的割裂作用比片状石墨小，使铸铁的强度达到基体组织强度的70～90％，抗拉强度可达120kgf/mm2，并且具有良好的韧性。
球墨铸铁除铁外的化学成分通常为：含碳量3.6～3.8％，含硅量2.0～3.0％，含锰、磷、硫总量不超过1.5％和适量的稀土、镁等球化剂。
制造步骤：（一）严格要求化学成分，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰，磷，硫的含量（二）铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失（三）进行球化处理，即往铁液中添加球化剂（四）加入孕育剂进行孕育处理（五）球墨铸铁流动性较差，收缩较大，因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则（六）进行热处理磷是一种有害元素。
它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。
当含量大于0.05%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。
磷提高铸铁的韧脆性转变温度，当含磷量增加时，韧脆性转变温度就会提高。
5、锰的作用和影响球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，帮助形成炭化锰、炭化铁。
这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。
锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加0.1%，脆性转变温度提高10～12℃。
因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过0.4～0.6%。
不同原料配比对钢铁冶炼性能的影响
不同原料配比对钢铁冶炼性能的影响随着我国钢铁产业的快速发展，钢铁冶炼技术也在不断地升级完善，其中炼钢原料的配比是影响钢铁冶炼性能的一个重要因素。
不同原料配比的不同掌握方式对于保障钢铁冶炼质量的稳定非常重要。
本文将探讨不同原料配比对钢铁冶炼性能的影响。
一、不同原料配比的类型在钢铁冶炼过程中，常见的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、硅灰石、燃料、冶炼废钢等。
这些原料的含量及配比会对钢铁冶炼性能产生影响。
在目前的钢铁冶炼过程中，常见的原料配比类型主要有以下五种：1.基本原料比例相同的配比：基本原料指铁矿石、焦炭、石灰石、硅灰石四种原料，这种配比方式成分比例相近，铁矿石在50％左右，焦炭在25％左右，石灰石和硅灰石各在12.5％左右。
2.铁矿石高比例配比：配比方式中铁矿石的含量占比在60％以上，焦炭的含量在20％左右。
3.石灰石高比例配比：配比方式中石灰石占比在20％左右，铁矿石占比在50％左右，焦炭占比在25％左右。
4.冶炼废钢高比例配比：配比方式中冶炼废钢占比在20％左右，铁矿石占比在50％左右，焦炭占比在25％左右。
5.其它原料不同比例配比：例如在高磷矿冶炼中常用的草酸配料法，其中草酸起到脱磷的作用，铁矿石、焦炭、石灰石等基础原料以外还需加入草酸等物质。
以上五种配比方式常用于不同类型冶炼工艺中。
二、不同原料配比对钢铁冶炼性能的影响1.对钢铁冶炼质量的影响不同原料配比对钢铁冶炼质量的影响是至关重要的。
配比方式掌握不当，易造成钢渣中硅、钙、铝、镁等杂质含量过高，钢渣流动性变差，冶炼过程不平稳，从而影响钢铁的质量和生产效益。
基本原料比例相同的配比方式常用于不同生产规模的钢铁生产厂家，可保证产品性能稳定，质量合格。
2.对工艺能耗的影响不同原料配比也会影响到钢铁冶炼工艺的能耗。
以焦炭为例，焦炭温度越高，其反应性越强，冶炼的热体积也就越大，相同炉温下炼铁的负荷也会相应增加。
因此在一定周期内，焦比越高，钢铁冶炼的能耗就越高，对环保造成的污染也就越大。
球墨铸铁化学成分标准
球墨铸铁化学成分标准球墨铸铁是一种优质的铸铁材料，具有优良的机械性能和耐磨性能，被广泛应用于机械制造、汽车制造、铁路工程等领域。
球墨铸铁的化学成分标准对于其性能和质量起着至关重要的作用。
下面我们将详细介绍球墨铸铁的化学成分标准及其对材料性能的影响。
首先，球墨铸铁的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)和硫(S)等元素。
其中，碳是影响球墨铸铁组织和性能的主要元素，合理的碳含量可以提高球墨铸铁的强度和韧性。
硅的含量对球墨铸铁的润湿性和热膨胀系数有影响，适当的硅含量可以改善球墨铸铁的流动性和凝固性。
锰的添加可以提高球墨铸铁的强度和耐磨性，但过高的锰含量会导致球墨铸铁的脆性增加。
磷和硫是有害元素，其含量应控制在一定范围内，过高的磷和硫含量会降低球墨铸铁的韧性和冲击价值。
其次，根据不同的用途和要求，球墨铸铁的化学成分标准也有所不同。
一般来说，球墨铸铁的碳含量在2.7%~3.7%之间，硅含量在1.9%~3.6%之间，锰含量在0.3%~0.8%之间，磷含量不超过0.05%，硫含量不超过0.03%。
在实际生产中，需要根据具体的工艺要求和使用条件进行合理的调整和控制。
最后，球墨铸铁的化学成分标准直接影响着其性能和质量。
合理的化学成分可以提高球墨铸铁的机械性能、耐磨性能和抗腐蚀性能，确保其在各种复杂工况下具有良好的使用性能。
因此，在生产过程中，需要严格控制原材料的化学成分，确保其符合标准要求。
同时，也需要加强对生产工艺的控制和改进，提高产品质量和性能稳定性。
综上所述，球墨铸铁的化学成分标准对于材料的性能和质量具有重要影响，生产和使用过程中需要严格遵循标准要求，确保产品的稳定性和可靠性。
希望本文能够为相关行业的生产和研究工作提供一定的参考和指导，推动球墨铸铁材料的进一步发展和应用。
原料配比对球墨铸铁组织性能的影响[1]
![原料配比对球墨铸铁组织性能的影响[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f94f8d242f60ddccda38a023.png)
133 μm
体的含碳量，促使大量铁素体的形成。 2.2 原料配比对低温正火球墨铸铁性能的影响
原料配比不同但化学成分基本相同的球墨铸 铁，经低温正火后的石墨和基体组织不同，因此， 其力学性能也不相同，见表 3。1# 和 4# 基体中珠光 体的含量明显高于其它试样， 因此具有较高的强 硬度，但塑韧性较低。 2# 和 3# 试样石墨的球化效 果较好，对基体的割裂作用减小，同时，基体中含 有数量相当的铁素体和珠光体，因此，具有良好的 强韧性。 由于大量蠕虫状石墨和巨型石墨球的影 响，5# 试样的性能比较差，强硬度及塑性较低。
采用光学显 微镜、KH-2200 高倍视 频显微镜 对 试 样 进 行 组 织 观 察 。 硬 度 实 验 在 HBE-3000A 型电子布氏硬度计上进行，在 Y 型试块上取拉伸 试棒，测定抗拉强度和伸长率。
2 实验结果及分析
2.1 原料配比对低温正火球墨铸铁组织的影响 石墨组织是影响球墨铸铁性能的主要因素之
石墨数量越多材料的塑性越好78从图中可以看出用不同配比方案制不同配比方案球墨铸铁低温正火后的基体组织fig2matrixmicrostructuresafterlowtemperaturenormalizingnodulargraphitecastironsprepareddifferentmixtureratio133金属铸锻焊技术castingforgingwelding促使大量铁素体的形成22原料配比对低温正火球墨铸铁性能的影响原料配比不同但化学成分基本相同力学性能也不相同体的含量明显高于其它试样因此具有较高的有数量相当的铁因此具有良好的强韧性由于大量蠕虫状石墨和巨型石墨球的影试样的性能比较差硬度及塑性较低适用于生产高强韧性铁基体中珠光体的数量明显增多强硬度提高用于生产高强度球铁致使组织中容易产生异型而降低了球铁的力学性2001yuichitanakahidehikokage
合金元素对复相球墨铸铁磨球组织和性能的影响
合金元素对复相球墨铸铁磨球组织和性能的影响摘要：根据不同合金元素对球墨铸铁磨球组织和性能的影响，将硅和锰的合理搭配，在Si/Mn为1.6-1.8时达最大值，且都在1000MPa以上，之后随Si/Mn 比的增加而下降。
冲击值都在13.7J/cm2以上。
硬度值随Si/Mn比变化同样出现一峰值，Si/Mn在1.2-1.5时，硬度值为50HRC以上，在Si/Mn大于1.5时，随Si/Mn的增大而降低。
关键词：硅锰比球墨铸铁磨球1.前言正确分析合金元素对球墨铸铁磨球组织和性能的影响，对我们确定化学成分合理匹配，优化各项性能最佳值及决策磨球最合理生产方案都具非常重要的现实意义，现将各元素的作用分别介绍如下，供磨球研究同行参考。
2.各元素的影响2.1.锰的影响：图1中曲线1为随锰含量变化，铸态试样硬度的变化规律。
随着锰量的增多，首先表现为硬度的提高，这是由于锰使铁素体和珠光体的含量减少，而贝氏体量增加所致。
当锰量继续增加时，奥氏体和马氏体逐渐增加，由于奥氏体的增加硬度有所下降。
但当锰进一步提高时，形成部分碳化物，使硬度又有所回升，出现第二个峰。
锰量再提高，对奥氏体的稳定性起主要作用，锰大部分溶于奥氏体中，小部分形成碳化物。
这样，奥氏体的含量增多，硬度值也随之下降。
当适当控制化学成分时，以抑制由于锰高而形成的碳化物。
如当硅含量为3.1%时，硬度值则表现出图2中曲线2所示规律，此时没有第二峰的出现。
这是由于硅含量较高，抑制了碳化物的形成。
实验结果表明，随锰含量的增加，奥氏体含量不断增加。
锰虽然有形成碳化物的可能性，但却不能在奥氏体中达到饱和。
也就是说，随着锰含量的提高，锰在奥氏体中的溶解量也是增加的，即锰在形成碳化物的同时，还使奥氏体量不断增加。
2.2.硅的影响：硅对锰的碳化物的形成有较好的抑制作用。
在硅含量为2.8%时，锰在2.0%时即出现了碳化物；当硅含量为3.1%时，锰在3.0%时才有极少量碳化物出现；当硅提高到3.4%时，锰在3.5%以上才有部分碳化物析出。
【热坛学习】Cu、Sb对球墨铸铁微观组织及性能的影响
【热坛学习】Cu、Sb对球墨铸铁微观组织及性能的影响铸造微课堂热加工行业论坛 1周前球墨铸铁的微观组织对其性能有着决定性的影响。
使用合金化元素改变球墨铸铁的成分和微观组织来提高其常温机械性能、高温抗氧化性能及耐磨性能足提高球墨铸铁性能的最重要方法。
珠光体球墨铸铁具有较高的强度、硬度，并且具有良好的韧性，在机械制造业中的用途日趋广泛。
制备珠光体高强度球墨铸铁一般有两种方法：通过热处理工艺；通过加入合金化元素在铸态下直接获得珠光体球铁。
关于通过热处理T艺获得珠光体球墨铸铁，国内外已开展了大量研究，但是热处理工艺复杂、耗电、耗力。
合金化生产珠光体球墨铸铁一般常用Cu、Mo、Ni、Cr等合金元素，对四种成分搭配要求严格，且价格较高，对于降低成本，简化工艺不利。
因此，本研究选择加入低成本的Cu、Sb元素，通过成分优化，并采用Image-Pro软件定量分析Cu、Sb元素含量对球墨铸铁微观组织的影响，寻求最佳加入配比，获得球化良好的铸态珠光体球墨铸铁，满足中、大型冲压模具材料的性能要求。
试验用原材料分别为Q10生铁、废钢、硅铁、锰铁等，Cu、Sb 合金元素的加入量如表所示。
试验合金在12kg碱性中频感应电炉中熔炼，用光学高温计测量温度，铁水出炉温度为1450℃，浇注温度在1350℃。
采用冲入法加入孕育剂和球化剂，孕育剂和球化剂分别为质量分数75%Si-Fe和40%稀土镁硅铁 (RE3-Mg8 )。
采用光学显微镜观察微观组织，腐蚀前观察石墨球的形态、数量、大小及分布。
用4%硝酸酒精腐蚀后观察球墨铸铁基体组织。
采用Image-Pro软件计算分析球墨铸铁微观组织中石墨球的平均晶粒尺寸和含量及铁素体和珠光体的含量。
采用液压式万能力学试验机测试球墨铸铁的抗拉强度。
采用Image-Pro软件对不同Cu、Sb添加量球墨铸铁微观组织中石墨球晶粒尺寸和含量及铁素体和珠光体含量的定量分析结果见下表。
当不添加Cu、Sb元素时，球墨铸铁微观组织石墨球的平均晶粒尺寸约为18.97μm，含量约为13.65%，铁素体含量约为61.13%，珠光体含量约为25.22%。
球墨铸铁的成分
球墨铸铁的成分球墨铸铁是一种具有优异性能的铸铁材料，其成分对材料的性能有着重要的影响。
本文将从球墨铸铁的成分出发，详细介绍球墨铸铁的组成及其对材料性能的影响。
1. 铁（Fe）是球墨铸铁的主要成分，通常占据了材料的绝大部分。
铁的含量决定了球墨铸铁的基本性质，如强度和韧性。
较高的铁含量可以提高球墨铸铁的机械性能，但过高的铁含量会使材料变脆。
2. 石墨（C）是球墨铸铁的另一个重要成分。
石墨以球状存在于铁基体中，使球墨铸铁具有良好的韧性和耐磨性。
石墨的形态和分布对球墨铸铁的性能有着重要影响。
合适的石墨形态可以提高球墨铸铁的强度和韧性。
3. 硅（Si）是球墨铸铁中的一种重要合金元素。
硅的含量对球墨铸铁的性能有着重要的影响。
合适的硅含量可以提高球墨铸铁的强度和硬度，但过高的硅含量会降低材料的韧性。
4. 锰（Mn）是球墨铸铁中的另一种常见合金元素。
锰的含量对球墨铸铁的组织和性能有着重要的影响。
适量的锰可以提高球墨铸铁的韧性和强度，同时还可以改善材料的耐磨性和耐蚀性。
5. 磷（P）和硫（S）是球墨铸铁中的杂质元素。
过高的磷含量会降低球墨铸铁的韧性和冲击韧性，而硫的含量对球墨铸铁的性能影响较小。
因此，在球墨铸铁的生产中，通常需要控制磷的含量，并尽量降低硫的含量。
6. 铜（Cu）和镍（Ni）是球墨铸铁中常见的合金元素。
适量的铜和镍可以提高球墨铸铁的强度和耐磨性，同时还可以改善材料的耐蚀性。
但过高的含量会增加材料的成本。
球墨铸铁的成分对材料的性能有着重要的影响。
合理控制铁、石墨、硅、锰等元素的含量，可以获得优异的球墨铸铁性能。
同时，需要注意控制磷和硫的含量，以避免对材料性能的负面影响。
此外，适量添加铜和镍等合金元素，可以进一步提高球墨铸铁的性能。
因此，在球墨铸铁的生产中，合理选择材料的成分，是获得理想性能的关键。
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mixture ratio
49
金属铸锻焊技术 Casting·Forging·Welding
(a) 1# 试样
(b) 2# 试样
(c) 3# 试样
2009 年 7 月
(d) 4# 试样
基体组织中珠光体和铁素体的比例是影响球 铁性能的另一个主要因素。 基体中珠光体的含量 增加，则材料的强硬度提高，塑韧性降低[7]。 经 4% 的硝酸酒精腐蚀后， 各试样低温正火后的基体组 织如图 2 所示。 从图中可以看出，在 5 种方案中， 1# 和 4# 的珠光体含量相对较高，5# 试样珠光体含 量最少。 其主要原因是，球铁组织中，石墨化程度 低，则碳在共晶时向溶体扩散的速度加剧，珠光体 量增加。5# 试样中巨型石墨的存在，显著降低了基
造成上 述 现 象 的 主 要 原 因 是 4# 方 案 中 生 铁 所 占 比 例 仅 20%左 右 ，此 时 ，增 碳 处 于 了 主 导 地 位，并且随着废钢含量的增加，原料中的含锰量显 著增加。 大量石墨结构的增碳剂易使球铁中 V 型 （蠕 虫 状 ）石 墨 球 的 百 分 比 有 所 增 加[9]，而 锰 是 阻 碍石墨化的元素，在两者的综合作用下，低温正火 后石墨的球化效果降低，且数量明显减少。特别是 全部采用废钢生产球铁时， 熔炼时未全部熔化的 碳原子促使粗大石墨的析出，低温正火后，粗大石 墨的聚集使得组织中出现了一部分巨型球状和蠕 虫状石墨。
(1. Department of Mechanical and Electronical Engineering, Dezhou University, Dezhou 253023, China; 2. Key Laboratory of Liquid Structure and Heredity of Materials, Ministry of Education, Shandong University, Ji'nan 250061, China)
表 3 不同原料配比方案的球铁低温正火后的力学性能 Tab.3 Mechanical properties after low temperature
normalizing of nodular graphite cast irons prepared by different mixture ratio
-
稀土镁 - 41.0 -
-
- 8.0 4.5 2.6
表 2 生铁与废钢配比方案（质量分数比） Tab.2 Different mixture ratio between pig iron and
scrap steel (mass fraction ratio)
方案
1#
2#
3#
4#
5#
生铁:废钢 4:11 3:21
133 μm (e) 5# 试样
133 μm
133 μm
图 2 不同配比方案球墨铸铁 低温正火后的基体组织
Fig.2 Matrix microstructures after low temperature
normalizing of nodular graphite cast irons prepared by different
方案
1# 2# 3# 4# 5#
抗拉强度 / MPa
863 827 831 895 589
伸长率 (%)
2.6 3.4 3.2 2.3 1.9
硬度 (HBS)
271 266 268 274 259
3 结论
(1) 在相同的铸造工艺和低温正火热处理条件 下，不同原料配比球墨铸铁的组织和性能不同。
(2) 原料中生铁与废钢的比例接近 1:1 时，球 铁中石墨的球化效果较好，同时，基体中含有数量 相当的珠光体和铁素体，因此，具有良好的强硬度
本文采用不同配比的生铁和废钢， 通过硅铁 及电极石墨增碳剂的调节，在相同铸造工艺下，制 成化学成分基本相同的球墨铸铁； 经相同的低温 正火热处理后， 对各原料配比球墨铸铁的组织和
收 稿 日 期 ：2009-01-15 基 金 项 目 ：德 州 学 院 人 才 引 进 课 题 （07rc005） 作者简介：赵岩（1980-），男，山 东 龙 口 人 ，副 教 授 ，博 士 ，主 要 从 事
金属铸锻焊技术 Casting·Forging·Welding
2009 年 7 月
原料配比对球墨铸铁组织性能的影响
赵 岩 1，杨 华 2 （1．德 州 学 院 机 电 工 程 系 ，山 东 德 州 253023；2．山 东 大 学 材 料 液 态 结 构 及 其 遗 传 性 教 育 部 重 点 实 验 室 ，山 东 济南 250061）
工 程 材 料 方 面 的 研 究 ；电 话 ：13573450612； E-mail：zhaoyan900@
性能进行了研究，并根据实际生产需要，提出了合 理的原料配比方案。
1 实验材料及实验方法
原料的主要化学成分见表 1，熔炼在 20 kg 中 频感应电炉中进行。如表 2 所示，本实验采用 5 种 不同的生铁与废钢配比方案进行， 要求各方案生 产出的球墨铸铁化学成分基本相同。 合适的化学 成分是获得优质铸件的前提。 结合实际生产的需
摘 要：采用不同原料配比的生铁和废钢，通过硅铁及电极石墨增碳剂的调节，在相同铸造工艺条件下，制成
化学成分基本相同的球墨铸铁；经相同的低温正火热处理后，对各原料配比球墨铸铁的组织和性能进行了研究；
根据实际生产需要，提出了合理的原料配比方案。
关键词： 球墨铸铁；原料配比；低温正火
中 图 分 类 号 ：TG143.5
2:31
1:4
0:5
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Hot Working Technology 2009, Vol.38, No. 13
上半月出版
Casting·Forging·Welding 金属铸锻焊技术
要， 制定出各试样的化学成分 （质量分数）为 3.62%～3.64%C，2.52%～2.55%Si，0.23%～0.50% Mn，≤0.015%S，≤0.05%P[4-6]。 1# 方案是直接用生 铁和废钢配比达到所需含碳量， 然后进行球化处 理后浇注。 为了控制各方案最终化学成分基本相 同， 在 2#、3#、4# 及 5# 试样中加入一定量的硅铁调 节铁液中的含硅量，并分别在 1400 ℃左右加入定 量的电极石墨 碎屑进行增 碳处理， 在 1550 ℃出 炉，进行球化后浇注。熔炼过程中的球化处理采用 传统的冲入法，稀土镁的加入量为 1.35%，压在包 底， 用硅铁覆盖， 球化结束后扒渣， 浇注时采用 0.1%的 75 硅铁进行随流孕育，树脂砂造型，浇铸 成标准 Y 型试块。 各试样的低温正火热处理工艺 为 850 ℃保温 2 h，取出空冷。
Key words：nodular graphite cast iron; raw material mixture ratio; low temperature normalizing
球墨铸铁自 从 20 世 纪 40 年 代 问 世 以 来,就 以其优越的性能，较低的生产成本，在机械工程等 领域得到了广泛的应用。 多年来，人们从铸造、热 处理、组织结构、力学性能等方面对球墨铸铁进行 了 广 泛 的 研 究 ，并 取 得 了 许 多 重 要 进 展 [1-2]。 随 着 我 国机械行业的迅速发展， 对球墨铸铁的性能提出 了更高的要求。 原料的性质与最终材料的性能有 着 密 切 的 联 系 ，并 起 决 定 性 的 作 用[3]，因 此 ，原 料 对球铁组织和性能的影响日益受到科研工作者的 普遍关注。
表 1 原料的化学成分（质量分数，%） Tab.1 Chemical composition of raw material (wt%)
成分 C Si Mn S
P Mg RE Ca
Q12 生铁 4.40 1.10 0.15 0.02 0.05 - -
-
废钢 0.52 0.315 0.55 0.024 0.021 - -
133 μm
和塑性的组合，适用于生产高强韧性球铁。 (3)原料中 80%左右以生铁或废钢为主时，球
铁基体中珠光体的数量明显增多，强硬度提高，但 塑性降低，适用于生产高强度球铁。
(4) 全 部 用 废 钢 为 主 要 原 料 生 产 球 铁 时 ， 由 于 增碳剂的大量使用， 致使组织中容易产生异型石 墨，从而降低了球铁的力学性能。
mixture ratio
133 μm
体的含碳量，促使大量铁素体的形成。 2.2 原料配比对低温正火球墨铸铁性能的影响
原料配比不同但化学成分基本相同的球墨铸 铁，经低温正火后的石墨和基体组织不同，因此， 其力学性能也不相同，见表 3。1# 和 4# 基体中珠光 体的含量明显高于其它试样， 因此具有较高的强 硬度，但塑韧性较低。 2# 和 3# 试样石墨的球化效 果较好，对基体的割裂作用减小，同时，基体中含 有数量相当的铁素体和珠光体，因此，具有良好的 强韧性。 由于大量蠕虫状石墨和巨型石墨球的影 响，5# 试样的性能比较差，强硬度及塑性较低。
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1001-3814(2009)13-0048-03
Influence of Raw Material Mixture Ratio on Microstructure and Property of Nodular Graphite Cast Iron
ZHAO Yan1, YANG Hua2
(c) 3# 试样
(d) 4# 试样
200 μm (e) 5# 试样
200 μm
《热加工工艺》 2009 年第 38 卷第 13 期
200 μm
200 μm
200 μm