贝氏体耐磨铸钢与高铬铸铁的比较
贝氏体钢的分类
贝氏体钢的分类
贝氏体钢是一种常用于高强度结构材料的钢种，具有优异的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性，因此被广泛应用于船舶、桥梁、压力容器、矿山设备等领域。
根据其组织特点和成分比例的不同，贝氏体钢可以被分为几个不同的分类。
1.低合金贝氏体钢
低合金贝氏体钢是一种含有较低合金元素的钢种，其主要成分包括碳、硅、锰、钼等。
由于其组织中的贝氏体相较其他钢种更多，因此具有更高的韧性和耐磨性。
低合金贝氏体钢常用于制造金属结构件和机械零件。
2.高合金贝氏体钢
高合金贝氏体钢是一种含有较高合金元素的钢种，其主要成分包括镍、钼、铬、钴等。
由于其组织中的贝氏体相较其他钢种更少，因此具有更高的强度和耐腐蚀性。
高合金贝氏体钢常用于制造化工设备、海洋平台、核电站等高强度、耐腐蚀的结构件。
3.双相贝氏体钢
双相贝氏体钢是一种同时含有贝氏体和奥氏体相的钢种，其主要成分包括碳、锰、铬等。
由于其组织中同时存在两种不同的相，因此具有较高的强度和韧性。
双相贝氏体钢常用于制造汽车零件、轴承、机械零件等需要高强度和韧性的结构件。
4.马氏体贝氏体钢
马氏体贝氏体钢是一种含有马氏体和贝氏体相的钢种，其主要成分包括碳、铬、钼等。
由于其组织中同时存在两种不同的相，因此具有较高的强度和耐磨性。
马氏体贝氏体钢常用于制造锻件、液压缸、导轨等需要耐磨性和高强度的结构件。
不同的贝氏体钢具有不同的组织和性能特点，适用于不同的工业领域和应用场景。
在实际生产和使用中，需要根据具体的需求选择合适的贝氏体钢材料，以保证结构件的安全可靠性和使用寿命。
贝氏体球铁——精选推荐
贝氏体球铁的研究现状与展望时间:2008-10-07贝氏体球墨铸铁，由于具有优异的综合力学性能，被誉为近30年来铸铁冶金方面的重大成就之一，被越来越广泛地应用于各工业部门。
本文综合介绍贝氏体球铁的研究和发展概况及其主要生产方法，旨在推动我国贝氏体球铁的研究和应用。
1 贝氏体球铁的产生、发展与应用贝氏体球铁主要分为两大类：一类是以奥氏体＋贝氏体为基体组织的贝氏体球铁，称为奥贝球铁(Austempered Ductile Iron)，简称ADI。
这种材料具有较高的强度高同时具有一定的耐磨性。
另一类是以贝氏体＋少量碳化物为基体组织的贝氏体球铁，称为贝氏体球铁(Bainite Ductile Iron)，简称BDI。
这种材料具有很好的耐磨性，同时具有一定的强度和韧性。
1949年W.W.Braidwood就曾预言，针状组织(贝氏体)铸铁可能是机械性能最好的铸铁。
随后，美国国际收割机公司于1952年曾用这种球铁代替铸造高锰钢生产军用履带。
但在此后的20年间，由于这种材料的需要有限，在工业生产中很少应用，致使它的发展基本上处于停滞状态。
直至60年代末70年代初，国际上才重新开始这种材料的研究， 1977年M.Johansson宣布芬兰Kymi-kymmene公司所属的Karkkila铸造厂开发了一种使用性能优异的新型球铁，即奥氏体－贝氏体球墨铸铁，并在美、英、法、加等13个国家申请了专利。
这一报导引起了广泛重视，各国从不同角度进行了规模巨大的研究工作。
目前生产贝氏体球铁的方法已由过去的等温淬火单一方法发展到连续冷却淬火和合金化铸态等多种方法。
我国是最早研究和应用贝氏体球铁的国家之一，一些高等院校和科研单位相继研制成功这种新材质并将其应用于生产实践。
贝氏体球铁优异的综合力学性使其具有非常广泛的用途，如用在耐磨、耐冲击、高强度、高韧性和耐疲劳的场合。
在大齿轮方面，贝氏体球铁甚至可以完全代替渗碳钢，在某些条件下比渗碳钢作用更好。
高铬铸铁
铮铮硬骨高铬铸铁（上篇）2009-8-5 17:20:49高铬白口抗磨铸铁（以下简称高铬铸铁）是一种性能优良而受到特别重视的抗磨材料。
它以比合金钢高得多的耐磨性，和比一般白口铸铁高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，而被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。
高铬铸铁属金属耐磨材料、抗磨铸铁类铬系抗磨铸铁的一个重要分支，是继普通白口铸铁、镍硬铸铁而发展起来的第三代白口铸铁。
早在1917年就出现了第一个高铬铸铁专利。
高铬铸铁一般泛指含Cr量在11-30%之间，含C量在2.0-3.6%之间的合金白口铸铁。
我国抗磨白口铸铁国家标准（GB/T8623）规定了高铬白口铸铁的牌号、成分、硬度及热处理工艺和使用特性。
其典型成分及工艺如下表：表1高铬铸铁的牌号及化学成分（GB/T 8623） %表2高铬铸铁的硬度（GB/T 8623）表3 高铬铸铁件热处理规范（GB/T 8623）美国高铬铸铁执行标准为ASTMA532M，英国为BS4844，德国为DIN1695，法国为NFA32401。
俄罗斯在前苏联时期曾研制了12-15%Cr、3-5.5%Mn，壁厚达200mm 的球磨机衬板，现执行ҐOCT7769标准。
特别值得一提的是在近一个世纪里，曾为抗磨白口铸铁做出了卓越贡献的美国克莱梅克斯（Climax）钼业公司。
1928年该公司首先发明了镍硬铸铁，把抗磨铸铁科技推向了一个空前高度。
1974年为纪念国际GIFA，在杜赛尔多夫展览会上展示了名为“神秘1号”和“神秘2号”。
即经典的高铬抗磨铸铁153（Cr15Mo3）和1521（Cr15Mo2Cu），现如今克莱梅克斯公司执行高铬铸铁标准如下，栏主提示大家这是特别值得一看的。
表4 美国Climax钼公司规定的高铬铸铁成分（质量分子数） %注：①碳含量为下限时，大断面中可能出现贝氏体。
高铬铸铁规模化工业应用，发达国家始于上世纪六十年代。
铸钢和铸铁的区别
铸钢和铸铁的区别铸钢和铸铁的区别
1、亮度。
铸钢发亮铸铁发暗发灰铸铁里面的灰口铁和球墨铸铁又不同球铁比灰铁亮。
2、颗粒。
铸钢很致密肉眼一般看不见颗粒。
灰铁和球铁都能看见颗粒灰铁颗粒大一些。
3、声音。
铸钢件碰撞是“刚刚”的与铸铁件声音不一样。
4、气割。
铸钢件表面粗糙冒口、浇口面积都大必须气割清除。
球墨铸铁气割割不断。
5、韧性。
铸钢韧性接近钢板球墨铸铁韧性稍逊薄壁件可达到20-30度的弯曲灰口无韧性。
6、玛钢和球铁的区别球墨铸铁的硬度耐磨性抗拉强度都远远大于玛钢件抗拉强度可达1000MPa。
球墨铸铁可以做发动机曲轴及齿轮等各种高强度的结构件。
用听声音的方法可区分玛钢和球墨铸铁玛钢声音很尖短球墨铸铁声音响亮回音长。
二者虽然同为铁碳合金但由于所含碳、硅、锰、磷、硫等化学
元素的百分比不同
结晶后具有不同的金相组织结构而显示出
机械性能和工艺性能的许多不同。
例如在铸造状态下铸铁的
延伸率、断面收缩率、冲击韧性都比铸钢低铸铁的抗压强度和消震性能比铸钢好灰铸铁液态流动性比铸钢好更适于铸造结构复杂的薄壁铸件在弯曲试验时铸铁为脆性断裂铸钢为弯曲变形。
等等。
因此它们分别适用于铸造不同要求的机件。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
高铬耐磨铸铁
2)高铬耐磨铸铁70年代西安交通大学等单位开始引入高铬白口铁作为衬板及其它零件材料，并在热处理及推广应用上做了不少工作;同期山东工业大学率先在高铬及锰、钨、钒系白口铁的碳化物团球化方面开展了卓有成效的研究，使白口铁韧性有了成倍的提高，并成功地将球化高铬白口铁用于生产衬板及其它零件，不仅用于国内，还有批量出口，为此于1988年获得国家发明二等奖。
此后，合肥工业大学、北京钢院、沈阳铸造所等单位在这一领域也做了大量的研究和推广应用工作。
高铬铸铁中含Cr高达12--28%。
由于Cr的大量加人，其组织中碳化物由连续网状的M3C型转变为断续板条状的M7C3型，从而使得其对基体的破坏作用大为减小，材质韧性有所提高。
但因高铬白口铁固有的韧性偏低 (ak=3--5J/cmZ)、耐蚀性差的缺点、成本偏高以及它在湿态下的磨损寿命并不高，致使其在国内应用还是有限。
尽管如此，其在一般工矿条件下表现出的优良耐磨性仍使其得到广泛应用。
高铬铸铁是抗磨料磨损的王牌材料，该材料的初始硬度高，但是冲击韧度差不抗冲击，如果是单纯的磨料磨损，它的使用寿命是高锰钢的5-10倍。
化学成分：机械性能:Cr>11%的高铬白口铸铁的共晶碳化物为六方晶系的M7C3，（CrFe）7C3硬度为HRM501200-1800，比一般白口铸铁的共晶碳化物Fe3C3（HRV50840-1100）高，同时凝固时（CrFe）7C3 是孤立相，而奥氏体是连续相，因而韧性较普通白口铸铁大有改善，因此是搞磨粒磨损和抗切削磨损的首选材料。
国外应用较多，主要用于中低冲击负荷工况条件的衬板、锤头、磨球、渣浆泵过流部件等大中型磨损件。
国内外对高铬铸铁的磨损机制、断裂机制、断裂韧性（K1c值）、裂纹扩展机理进行了一系列的研究，结果表明高铬铸铁可通过调整碳化物的大小和形态、二次碳化物量及弥散度以及基体组织（马氏体、奥氏体、索氏体），从而调整性能、满足工作使用要求。
近年来国内有关单位也开展了高铬铸铁衬板的研究，其耐磨性可达同工况下高锰钢的2倍以上。
对高铬铸铁的一些认识
对高铬铸铁的一些认识高铬铸铁是最重要的耐磨材料之一，适用于各种高应力磨料磨损的工况条件，广泛应用于机械、冶金、采矿及矿产品加工等行业。
近年来，各工业国家都很重视对高铬铸铁的研究工作，以期充分利用其优异的耐磨性能。
含铬量在12%以上的高铬铸铁，开发于20世纪初期，1917年获得了美国专利。
当时，由于对高铬铸铁的特点了解不多，其潜能未能充分发挥，因而未被广泛采用。
20世纪中期，美国国际镍公司研究开发了镍硬系列共4种耐磨铸铁（Ni Hard 1～4），其中，镍硬4（Ni Hard 4）于1951年获得了美国专利，逐渐成为大家所熟知的耐磨材料，广泛应用于矿产品加工行业。
镍硬4的耐磨性能很好，且有适当的抗冲击能力，但是，仍然因其抗冲击能力欠佳而限制了其在高应力磨料磨损条件下的应用。
20世纪60年代，美国Abex 公司，为改善高铬铸铁的性能，进行了大量的研究工作，系统研究了Ni、Mo、Mn、Si、Cr和C等元素在高铬铸铁中的作用。
随后，美国Climax Molybdenum 公司又对Mo和Cu在高铬铸铁中的作用进行了系统的研究。
80年代，美国内政部矿业局的研究中心又对高铬铸铁的热处理进行了研究。
美国材料试验学会制定的标准ASTM A532《抗磨铸铁》中基本体现了上述研究工作的成果。
我国标准GB/T 8263－1999 《抗磨白口铸铁件》中，等效采用了ASTM A532－93a 标准中所列的8个牌号中的7个，其中，属于高铬铸铁的4个牌号全都采纳了。
高铬铸铁耐磨件，在我国应用很广，随着矿业和冶金行业的迅速发展，对高铬铸铁件的需求增长很快，目前，年产量已超过50万吨，不仅供国内各行业使用，也有相当数量的铸件出口。
尽管高铬铸铁的应用已有80多年的历史，而且对其进行过很多研究工作，但是，到目前为止，我们对高铬铸铁的了解仍然不够全面，还有待在生产实践中进一步深化认识，如：（1）为了适应不同的工况条件，高铬铸铁已有多种牌号，但总体而言，化学成分的变化范围还太宽。
耐磨铸钢的牌号及成分
耐磨铸钢是一种用于制造耐磨零件的特殊铸造材料。
它通常具
有较高的耐磨性、抗冲击性和热稳定性，适用于在高冲击和磨
损环境下工作的设备和零部件。
以下是一些常见的耐磨铸钢牌
号及其主要成分：
1. ASTM A532：这个标准涵盖了一系列耐磨铸钢牌号，如ASTM A532 Class I Type A、ASTM A532 Class I Type B、ASTM A532 Class II Type A、ASTM A532 Class II Type B等。
这些材料主要成分包括高铬铸铁、高铬钼合金、高铬镍合金等。
2. GX120Mn12：这是一种锰钢铸铁材料，也被称为哈多克斯钢。
其主要成分包括高锰含量（约11%-14%）和少量的碳（约
1.15%-1.35%）、硅、铬等。
3. GX260Cr27：这是一种铬合金铸铁材料，其主要成分包括高
铬含量（约23%-30%）、一定量的镍、硅、锰等。
4. 15CrMoG：这是一种低合金高温耐磨钢，主要用于高温和高
压环境下的耐磨零件制造。
其主要成分包括约0.12%-0.18%的碳、约0.40%-0.70%的硅、约0.40%-0.70%的锰、约0.90%-1.20%的铬、约0.15%-0.25%的钼等。
以上仅列举了一些常见的耐磨铸钢牌号及其主要成分，不同的
厂商和应用可能会有不同的牌号和成分组合。
在选择和使用耐
磨铸钢材料时，建议参考相关标准和技术规范，并根据具体的工况条件和要求进行选择。
贝氏体耐磨钢
1.需求煤机摇臂原材料：ZG25Mn2；成分为：C0.27-0.34、Si 0.30-0.50、Mn 1.2-1.5、S 0.035、P0.035，碳当量0.42。
摇臂壳体齿轮轴孔易变形，行星头部不能在本体上过丝紧固，缺点是强度低，耐磨性差。
2贝氏体钢组织2.1贝氏体转变特征贝氏体是指钢在奥氏体化后被过冷到珠光体转变温度区间以下，马氏体转变温度区间以上这一中温度区间(Ms～550℃)转变而成的由铁素体及其内分布着弥散的碳化物所形成的亚稳组织。
贝氏体转变既具有珠光体转变，又具有马氏体转变的某些特征，是一个相当复杂的一种转变。
归纳起来，主要有以下几个特征：1）贝氏体转变温度范围贝氏体转变有一个上限温度BS点。
奥氏体必须过冷到BS以下才能发生贝氏体转变。
合金钢的BS点比较容易测定。
贝氏体转变也有一个下限温度Bf点，Bf 可以高于MS，也可以低于MS。
2）贝氏体转变产物与珠光体转变一样，贝氏体转变产物也由α相与碳化物组成的两相机械混合物，但与珠光体不同，贝氏体不是层片状组织，且组织形态与转变温度密切相关，其中包括α相的形态、大小以及碳化物的类型及分布等均随转变温度而异。
就α相形态而言，更多地类似于马氏体而不同于珠光体。
3）贝氏体转变动力学贝氏体转变是一个形核及长大的过程，可以等温形成，也可以连续冷却形成。
贝氏体等温形成需要孕育期，等温转变动力学曲线呈S形，等温形成图具有“C”字形。
应当指出，精确测得的贝氏体转变的C曲线，明显地是由两条C曲线合并而成的，这表明，中温转变很可能包含着两种不同的转变机制。
4）贝氏体转变的不完全性贝氏体等温转变一般不能进行到底，在贝氏体转变开始后，经过一定时间，形成一定数量的贝氏体后，转变会停下来。
即奥氏体不能百分之百地转变为贝氏体。
通常随着温度的升高，贝氏体转变的不完全程度增大。
5）贝氏体转变的扩散性由于贝氏体转变是在中温区，存在着原子的扩散。
一般认为，在贝氏体转变过程中，只存在着碳原子的扩散，而铁及合金元素的原子是不能发生扩散的。
铸钢与铸铁的区别
关于铸钢与铸铁的铸造问题铸钢与铸铁的铸造都是铸造铁合金——铸造铁与碳组成的铁碳合金，属黑色金属铸造。
一、铸钢与铸铁化学成分的区别钢铁均是含有少量合金元素和杂质的铁碳合金，按含碳量不同可分为：熟铁――含C小于0.05％钢――含C为0.05～2.0％铸铁是含碳量在2％以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。
碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。
除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为：①灰口铸铁。
含碳量较高（2.7％～4.0％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。
熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。
用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。
凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。
硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。
多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
③可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。
其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。
用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。
④球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。
⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
用于制造汽车的零部件。
⑥合金铸铁。
普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
铸钢用以浇注铸件的钢。
铸造合金的一种。
铸铁的分类名词解释
铸铁的分类名词解释
铸铁是一种铁碳合金材料，由铁和碳以及其他合金元素组成。
铸铁可以根据其碳含量、合金元素含量和微观组织特征来进行分类。
下面是一些常见的铸铁分类：
1. 灰铸铁（Gray Iron）：灰铸铁是最常见的铸铁类型，具有灰色断口。
其碳含量较高（3-4%）使得灰铸铁具有良好的湿摩擦性和抗磨性能。
灰铸铁通常用于制造机床床身、发动机缸体等。
2. 白口铸铁（White Iron）：白口铸铁碳含量较高，通常超过4%。
它的显著特点是硬度极高，但韧性较差，断裂为白色。
白口铸铁常用于制造耐磨件，如刮刀、破碎机的碎料齿等。
3. 高强度铸铁（High-strength Iron）：高强度铸铁含有一定量的合金元素，如钼、铬和钛等。
这些元素的添加可以显著提高铸铁的强度、硬度和耐磨性能。
高强度铸铁通常用于制造汽车发动机缸体、机械零件等。
4. 可锻铸铁（Malleable Iron）：可锻铸铁是一种具有较高韧性和可锻性的铸铁，可通过热处理获得不同强度级别的材料。
可锻铸铁常用于制造管件、连杆、链接件等。
5. 高合金铸铁（High-alloy Iron）：高合金铸铁含有较高比例的合金元素，如钴、镍、钼和铜等。
这些合金元素的添加可以提高铸铁的耐腐蚀性、耐磨性和高温强度。
高合金铸铁通常用于制造化工设备和高温环境下的零件。
这些分类仅代表了一部分铸铁的种类，实际上还有许多其他类型的铸铁，它们具有不同的特性和应用领域。
astm标准 高铬铸铁
astm标准高铬铸铁全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：ASTM标准是美国材料和试验协会（American Society for Testing and Materials）制定的一套国际性的标准，用于规范各种工业产品的质量和性能。
高铬铸铁是一种常用的铸铁材料，具有优异的耐磨、耐腐蚀和高温性能，广泛应用于机械制造、汽车工业和化工领域。
ASTM标准中对高铬铸铁进行了详细的规范，以确保其质量和性能符合工业需求。
在ASTM标准中，高铬铸铁的产品可以根据其化学成分和力学性能分为不同的等级，例如Ferritic、Martensitic和Austenitic。
每种等级都有其独特的特点和适用范围。
Ferritic高铬铸铁通常含有12%-17%的铬和1%-3%的碳，具有良好的耐磨耐蚀性能，常用于制造泵件、阀门和风机叶片等耐磨零件。
Martensitic高铬铸铁含有较高的铬和碳含量，具有更高的硬度和耐磨性，适用于制造刀具、滚子和轴承等要求高强度和硬度的零件。
Austenitic高铬铸铁则具有良好的耐腐蚀性能，通常用于制造化工设备和海水泵等易腐蚀环境下的部件。
ASTM标准对高铬铸铁的化学成分、机械性能和工艺要求进行了详细的规定。
化学成分包括铬、碳、硅、锰、磷、硫等元素的含量范围，以确保高铬铸铁具有足够的硬度、强度和耐蚀性。
机械性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等技术指标，表征高铬铸铁的力学性能。
工艺要求包括铸造方法、热处理工艺、非破坏检测等方面的内容，以确保高铬铸铁的生产过程符合质量要求。
在实际生产中，遵循ASTM标准可以帮助制造商提高产品质量、降低生产成本、提高市场竞争力。
ASTM标准不仅规范了高铬铸铁的化学成分和机械性能，还规定了相应的检测方法和质量控制要求，确保产品符合标准要求。
遵循ASTM标准可以帮助制造商提高生产效率，降低质量风险，提升产品信誉。
ASTM标准对高铬铸铁的规范性要求严格，完善的标准体系有助于提高产品质量和市场竞争力。
耐磨铸铁——精选推荐
耐磨铸铁根据铸铁中高碳相的存在形态，工程上将耐磨铸铁分为耐磨白口铸铁和耐磨球墨铸铁两大类。
根据耐磨白口铸铁中主要合金元素的种类与添加量的多少，又可将其分为普通白口铸铁、镍硬铸铁和铬系白口铸铁等。
耐磨球墨铸铁则主要指马氏体球墨铸铁、贝氏体球墨铸铁和中锰球墨铸铁。
特点在润滑条件下，具有摩擦系数小，在工作中磨损少、动力消耗小等特点的铸铁，亦称为减磨铸铁。
用于机床床身、导轨、拖板、发动机缸套、活塞，各种滑块、轴承等。
常见耐磨铸铁有磷系、钒钛系、稀土系、铬钼铜系、硼系、锑系铸铁等。
因此通常加入有铬、钼、钒、钛、铜、磷、硼等合金元素。
耐磨铸铁中的硬化相对耐磨性有显著影响。
硬化相在基体中起支撑骨架的作用，要求不仅具有较高硬度，而且应不易从基体中剥落。
加入合金元素多在于形成硬化相来提高耐磨性。
分类磷系铸铁：常见有中磷铸铁、高磷铸铁、稀土磷铸铁、磷铜钛铸铁和磷钒铸铁。
当灰口铸铁中含磷量超过0.3％时，就会在组织中出现硬而脆的磷共晶，当这些断续网状的磷共晶均匀分布时，就起着支撑骨架的作用存在于铸铁基体中，提高了耐磨性。
重要的问题在于磷共晶的控制，理想的磷共晶应是断续、碎网状、细小而均匀分布的。
为了得到这种结构，控制含磷量是极其重要的，通常含磷量控制在00.4％～0.6％。
这种铸铁的耐磨性比普通灰口铸铁高l～2倍。
适用做机床床身等零件。
这种铸铁，熔炼方便，由于磷降低了液相线及共晶温度，从而延长了保持液态时间，流动性较好。
钒钛系铸铁：常见有钒钛铸铁、磷钒钛铸铁、磷铜钒钛铸铁、稀土钒钛铸铁。
钒是强烈形成碳化物的元素，能形成VC、V2C、V4c3等，其中Vc硬度为2800HV。
钒能细化石墨，有促进形成珠光体的作用。
钛也能形成碳化物，与碳氮亲和力极强。
钛的碳化物有很高的硬度，如Tic硬度为3200HV。
钒钛的碳化物呈细小的质点分布于基体组织中，使铸铁耐磨性能大大提高。
除稀土钒钛铸铁中钒和钛的含量高一些外，一般钒的含量控制在0.2％～0.4％，钛的含量控制在0.1％～0.2％。
耐磨钢材有哪些
耐磨钢材有哪些耐磨钢材是一种具有优异耐磨性能的钢材，广泛应用于矿山、港口、建筑、冶金等各个领域。
耐磨钢材能够有效抵抗磨损和破坏，延长设备的使用寿命，提高生产效率。
本文将介绍几种常见的耐磨钢材，包括高锰钢板、合金铸铁、NM系列钢材等。
首先，高锰钢板是一种具有极高抗磨性能的钢材。
高锰钢板的主要成分是碳(C)和锰(Mn)，具有高硬度、高强度和非常好的耐磨性能。
高锰钢板的硬度可以达到HB200-600，其耐磨性能是普通钢板的10倍以上。
由于高锰钢板具有优异的耐磨性能，它广泛应用于一些特殊场合，如矿山、港口等环境中的磨损部位。
其次，合金铸铁是一种由铁、碳和其他合金元素组成的铸铁。
它具有很高的耐磨性能和抗磨损性能，可以有效地防止设备因摩擦而损坏。
合金铸铁的主要合金元素包括铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)等。
这些元素能够与铸铁基体形成耐磨层，提高合金铸铁的耐磨性和抗磨损性。
合金铸铁广泛应用于矿山设备、钢铁设备、水泥设备等重型机械领域。
此外，NM系列钢材也是一类常见的耐磨钢材。
NM系列钢采用低合金高强度结构钢为基础材料，通过添加合适的合金元素和进行热处理等工艺，形成耐磨性能良好的耐磨层。
NM系列钢材的主要优点是冲击韧性好、焊接性能好，能够在恶劣的工况下保证设备的正常运行。
NM系列钢材广泛应用于矿山、港口、建筑等行业的耐磨设备。
此外，还有一些其他常见的耐磨钢材，如耐磨合金钢板、耐磨高铬铸钢等。
耐磨合金钢板具有高硬度、高强度和耐磨性能好的特点，广泛应用于矿山磨矿设备、煤矿输送系统、建筑机械等领域。
耐磨高铬铸钢具有高硬度、耐磨性好的特点，广泛应用于球磨机、钢铁厂等设备的磨损部位。
综上所述，耐磨钢材具有优异的耐磨性能，可以延长设备的使用寿命，提高生产效率。
高锰钢板、合金铸铁、NM系列钢材等是几种常见的耐磨钢材。
不同材料适用于不同的工况，选择合适的耐磨钢材能够最大限度地满足设备的使用要求。
在实际生产中，根据具体情况选择适合的耐磨钢材是非常重要的，可以有效地降低设备的维修和更换成本，提高设备的使用寿命和经济效益。
铸铁与铸钢北大
铸铁曲轴
实例7-2 发动机曲轴是球铁在我国应用最典型的零件，研究开发最早，应用范围最广，产量最多。汽车、拖拉机、船用及工程机械上的许多发动机曲轴以及空压机、空调压缩机上的曲轴都是球墨铸铁的。据统计，我国年产用于发动机的各类球铁曲轴约20万吨，1000万根以上。一汽铸造公司用壳型背丸工艺年产球铁曲轴约50万只，综合废品率在0.2%以下。
灰铸铁件
汽缸套
活塞环
9L 6缸蠕铁柴油机缸体（2008，Brazil）
3、用途 制造承受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。 大型船用柴油机汽缸体(HT-300) 重型机床床身(HT-250) 变速箱体
(3)灰铸铁的牌号及用途
灰铸铁牌号中“HT”为灰铁汉语拼音字首，其后数字表示该材料的最低抗拉强度（MPa）。例如HT200表示抗拉强度σb≥200MPa的灰铸铁。灰铸铁的强度与铸件的壁厚大小有关系，因此在根据性能要求选择铸铁牌号时，必须注意到铸件的壁厚。如铸件的壁厚超出表中所列的尺寸时，应根据基体情况适当提高或降低铸铁的牌号。灰铸铁主要用于制造承受压力和振动的零部件。
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汽车业是灰铸铁的主要应用领域之一，近年来随着汽车轻量化要求的不断提高，薄壁高强度灰铸铁的应用迅速推进
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7.2 灰铸铁
(1)灰铸铁的组织
灰 铸铁 的显 微组 织
铁素体灰铸铁 珠光体灰铸铁 铁素体加珠光体灰铸铁 石墨片的三维形貌
(2)灰铸铁的热处理 热处理只改变基体组织，不改变石墨形态。 灰铸铁强度只有碳钢的30~50%，热处理强化效果不大。 灰铸铁常用的热处理有： ① 消除内应力退火(又称人工时效) ② 消除白口组织退火 ③ 表面淬火
二、铸铁的特点及分类
高铬铸铁
（1）高铬铸铁铸性能较差，其热导率低，塑性差，收缩量大，且有大的热裂和冷裂倾向，在铸造工艺上要将铸钢和铸铁的特点结合起来考虑，必须充分注意铸件的补缩问题，其原则与铸钢件相同(采用冒口和冷铁，且遵循顺序凝固原理)由于合金中铬含量高，易在铁液表面结膜，所以看起来铁液流动性差，但实际上流动性较好。
（2）造型宜采用水玻璃硅砂等强度高且透气性好的砂型，涂料应采用耐火度高的高铝粉或镁粉与酒精混合拌制。
另外，为获得细晶粒组织和好的表面质量，在铸件外形不太复杂的情况下，金属型铸造也被广泛采用。
（3）高铬铸铁的收缩量与铸钢相近，模样制作上其线收缩率可按 1.8％--2.0％进行计算。
在砂型制作上，其冒口大小可按碳钢的规定进行计算，而浇注系统则按灰铸铁计算，但需把各截面积增加２０％--３０％。
浇冒口的选择应注意两个方面：一是要保证铸件工作带（用部位）的质量；二是要尽量提高铸件的成品率。
（４）由于高铬铸件的冒口不易切除，因此造型时在冒口形式上宜采用侧冒口或易割冒口。
（５）在具体零件的铸造工艺设计上，要注意不能让铸件出现受阻收缩，以免造成开裂。
另外，浇注后开箱温度过高也极易造成铸件开裂，540 ℃以下的缓冷是十分必要的，应使铸件在铸型中充分冷却，然后再开箱清砂，或开箱后先勿清砂而堆在一起（铸件、浇冒系统等）围干砂缓冷。
开箱周围环境必须保持干燥，不得潮湿有水，否则极易造成铸件裂纹。
（６）浇注温度要低，有利于细树枝晶和共晶组织，而且可避免出现因温度过高而造成的收缩过大及表面粘砂等缺陷。
浇注温度一般比其液相线（1290～1350℃）高左右，轻小件一般控制在1380~1420℃，壁厚100mm以上的厚重件控制在1350~1400℃。
贝氏体钢——精选推荐
目前许多工程钢构件和机器制造结构钢件的强度要求很高，例如深层地下支架钢构件的强度1000MPa以上，但要保证支架及其相关装备的耐久性，需要该类钢具有良好的塑性，这样设备运行便安全可靠[1]。
一些重要的钢结构采用高强螺栓，其抗拉强度超过1200MPa，但同时也需要高的韧塑性才能保证螺栓不会发生延迟断裂[2]。
此外重载机器设备上的曲轴和齿轮等用钢也要求有良好的强韧性。
许多冶金企业正在发展高强度和高韧性的钢。
高强钢要求材料具有最高强度和优良的综合性能，其中包括优良的韧性、抗应力腐蚀开裂能力，高疲劳强度和焊接性能。
根据钢中的合金总含量可以将高强钢分为低合金高强钢、中合金高强钢和高合金高强钢[3]。
根据合结钢的物理冶金学特点可以将高强钢分为低合金高强钢、二次硬化高强钢和马氏体时效钢。
[1]姚连登，崔强等．高强钢在液压支架中的应用现状和发展前景[J]．宽厚板，2003，9(1)：16-22．[2]冯金尧．中国紧固行业发展对钢材的需求[J]．冶金管理2007，12：16-19．[3]航空制造工程手册总编委会．航空制造工程手册：热处理[M]．北京：航空工业出版社，1993．1．2．4贝氏体复相高强钢20世纪60年代，人们在生产一些大型高强度低合金钢零部件时，由于淬透性的原因淬火后的组织常含有一定数量贝氏体／马氏体复相组织，发现这种贝氏体／马氏体复相组织的强韧性优于单一马氏体组织。
因此，贝氏体／马氏体复相组织引起了人们的重视。
T0mita等[21]对40CrNiMo和42CrMo钢的研究结果表明，下贝氏体／马氏体复相组织可以改善钢的强韧性，而上贝氏体／马氏体混合组织恶化钢的强韧性；对4330Si钢和300M钢【22】进行等温处理的实验结果表明，经不同时间等温处理获得的不同无碳化物贝氏体含量的贝氏体／马氏体混合组织均改善钢的强韧性：并且等温处理温度越低，钢的强韧性改善越显著。
20世纪70年代，方鸿生等发明了适合我国资源情况的Mn-B贝氏体钢[23]。
对高铬铸铁的一些认识
对高铬铸铁的一些认识高铬铸铁是最重要的耐磨材料之一，适用于各种高应力磨料磨损的工况条件，广泛应用于机械、冶金、采矿及矿产品加工等行业。
近年来，各工业国家都很重视对高铬铸铁的研究工作，以期充分利用其优异的耐磨性能。
含铬量在12%以上的高铬铸铁，开发于20世纪初期，1917年获得了美国专利。
当时，由于对高铬铸铁的特点了解不多，其潜能未能充分发挥，因而未被广泛采用。
20世纪中期，美国国际镍公司研究开发了镍硬系列共4种耐磨铸铁（Ni Hard 1～4），其中，镍硬4（Ni Hard 4）于1951年获得了美国专利，逐渐成为大家所熟知的耐磨材料，广泛应用于矿产品加工行业。
镍硬4的耐磨性能很好，且有适当的抗冲击能力，但是，仍然因其抗冲击能力欠佳而限制了其在高应力磨料磨损条件下的应用。
20世纪60年代，美国Abex 公司，为改善高铬铸铁的性能，进行了大量的研究工作，系统研究了Ni、Mo、Mn、Si、Cr和C等元素在高铬铸铁中的作用。
随后，美国Climax Molybdenum 公司又对Mo和Cu在高铬铸铁中的作用进行了系统的研究。
80年代，美国内政部矿业局的研究中心又对高铬铸铁的热处理进行了研究。
美国材料试验学会制定的标准ASTM A532《抗磨铸铁》中基本体现了上述研究工作的成果。
我国标准GB/T 8263－1999 《抗磨白口铸铁件》中，等效采用了ASTM A532－93a 标准中所列的8个牌号中的7个，其中，属于高铬铸铁的4个牌号全都采纳了。
高铬铸铁耐磨件，在我国应用很广，随着矿业和冶金行业的迅速发展，对高铬铸铁件的需求增长很快，目前，年产量已超过50万吨，不仅供国内各行业使用，也有相当数量的铸件出口。
尽管高铬铸铁的应用已有80多年的历史，而且对其进行过很多研究工作，但是，到目前为止，我们对高铬铸铁的了解仍然不够全面，还有待在生产实践中进一步深化认识，如：（1）为了适应不同的工况条件，高铬铸铁已有多种牌号，但总体而言，化学成分的变化范围还太宽。
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用贝氏体耐磨铸钢代替高铬铸铁的可行性分析
在冶金矿山、水泥建材、电力、化肥、煤炭、化工、水力及城市建设等行业广泛使用的耐磨材料主要有两大类，一类是奥氏体高锰钢，其韧性高，原始硬度低，使用过程中主要依靠奥氏体加工硬化来提高其硬度，在充分加工硬化后，其硬度由原始HB200提高到HB400-500，在高冲击载荷条件下使用取得很好的使用效果，但在中小冲击载荷条件下使用，奥氏体不能充分加工硬化，其耐磨性差。
另一类是合金白口铸铁，其硬度高，韧性低，在无冲击载荷下使用效果好，但在有冲击载荷条件下使用易出现碎裂现象，因而大大限制了它的应用范围，同时也影响了它的耐磨性，并且含钼、铜等合金元素，生产成本较高。
贝氏体耐磨铸钢，通过合理的成分设计，得到下贝氏体组织,使这种贝氏体钢具有良好的冲击韧性和高的硬度和强度，（硬度≥ 60HRC ，A K≥ 10J），性能明显优于同类产品，适合于制造各种矿山、建材，发电和化工等行业的耐磨件，如衬板、齿板、锤头、输送管、斗齿等产品。
高铬铸铁主要含C、Si、Mn、Cr、Mo、Cu、Ni等化学成分，C是提高材质硬度和耐磨性的重要元素，对高铬铸铁的组织和性能影非常显著。
C能较多地渗于奥氏体（A）中，增强A M转变后的硬度，形成高碳马氏体，以提高基体的硬度和耐磨性。
C含量对共晶合金碳化物（K）的体积百分比有很大影响，提高C量，K
量也相应增长，从而可进一步强化材质的整体抗磨性。
但过量的C能使M相变温度（Ms）点显著下移并降低淬透性，材质脆性增大，机械性能恶化。
高铬铸铁中C含量一般在3%左右，含C量大于3%的高铬铸铁多用于中低应力磨损工况，而C 含量低于3%的高铬铸铁多用于冲击载荷、高应力的磨损工况。
Si降低淬透性，所以Si一般限制在0.8%以下，但Si提高Ms点，当Mn量用的高进，允许把Si提高到1.0—1.2%。
Mn稳定奥氏体，但剧烈降低Ms点，带来大量残余奥氏体。
Mn含量一般在2%以下。
Cr是主要合金元素，足量的Cr（高于9%）能可靠地得到 M
7C
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，Cr除与C
形成碳化物外，尚有部分溶解于奥氏体中，起提高淬透性的作用。
同时足量的Cr可提高材料磨蚀面的钝化力和钝化速度，这是由于Cr的氧化膜相当致密，具有很好的保护性的缘故。
Cr含量一般在12—27%。
Mo一部分进入碳化物，一部分溶入奥氏体，溶入的Mo可以提高淬透性，而且Mo降低Ms点的作用不太大，当Mo和Cu联合使用时，提高淬透性的作用更大。
高铬铸铁大都含有1—3的Mo。
Ni不溶于碳化物，全部进入奥氏体，可以充分发挥提高淬透性的作用，但降低Ms点的作用比Mo大。
Ni含量一般在2%以下。
Cu能提高淬透性，作用小于Ni，Cu在奥氏体中的溶解度有限，用量通常很小在2%以下。
贝氏体耐磨铸钢的调整为
其金相组织最显著的特点是共晶碳化物为M
7C
3
型，且呈网状分布，显微硬度
高达Hv1300—1800，因而高铬铸铁具有优良的抗磨性能。