第4章特种性能铸铁
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表4-25某些金属氧化膜的PB比
（2）、氧化膜晶格完好——导电率低。
铁素体 70~200HV 珠光体 300~460HV 奥氏体 300~600HV 马氏体500~1000HV
表4-17 15Cr-3Mo铸铁的基体组织对磨损失重的影响
1 ．高铬白口铸铁的化学成分 碳化物数量可以用下式来估算
图4-22高铬铸铁空淬能淬透 的最大直径与铬碳比 及铝含量的关系
铬与碳的比值 C / Cr影响铸铁 中M7C3 型碳化物的相对数量。 一般 Cr / C 大于 5 就能获得大 部分的M7C3 型碳化物；同时 铬碳比越高，铸铁的淬透性也
增加白口层深度的方向依次为：W→Mn→Mo→Cr→Sn→V →S →B →Te（最强）； 减小白口层深度的方向依次为： C→Si→Ti→Ni→Cu→Co →P （最弱 ） 。
影响白口层硬度的趋势依次按 C → Nb → P → Mn → Cr → Mo → V → Si → AI → Cu → Ti → S 的次序减弱。
（三）高铬白口铸铁 含铬量在 12 %~28 ％之间的白口铸铁就是高铬白口铸铁。抗 拉强度可高达 3100MPa。组织：P+M7C3或M+M7C3。
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表4-15 球磨机用低铬铸铁磨球的耐磨性（ASM） 表4-16中铬白口铸铁与镍硬Ⅳ 铸铁的力学性能对比
图4-21中铬白口铸铁的金相组织
15Cr-3Mo铸铁的基体组织对磨损失重的影响：
低铬铸铁一般以珠光体+合金碳化物状态使用。碳化物形貌也有所改善。
低铬铸铁主要应用于球磨机磨球，磨球硬度可在 400～ 550HBW 内变动。见表4-15。
（二）中铬白口铸铁 为取代镍硬 IV 型铸铁，我国发展出了一种含铬 7 % ~11 ％的 中铬白口铸铁，其中完全不含镍。铸铁中碳化物为 M7C3 和 M3C混合的形式，其耐磨性和韧性介于高铬铸铁和低铬铸铁之 间。组织如图4-21。珠光体+碳化物。
由图可见，普通高 铬祷铁的裂纹萌生 期长，一定循环次 数后有失稳扩展现 象，而含石墨的高 铬铸铁，裂纹萌生 相对容易，但在试 验范围内 ，随循环周次的增 加，裂纹扩展速率 是减小的，未出现 失稳扩展现象，这 一试验证明，麻 冷硬铸铁热冲击性 能要好于白口冷硬 铸铁。
麻口冷硬铸铁激冷层硬度虽随距轧辊表面距离加大有 所降低，但硬度梯度平缓，与白口硬铸铁有较大区别，如图 4 -9。
（三）硼铸铁
第二节 冷硬铸铁
冷硬铸铁是通过一定的工艺方法，使铸件激冷层的组织形成白口或麻口， 铸件内部组织仍保持灰口的铸铁，因此，冷硬铸铁具有“外硬内韧”的特 点，其外表具有高的耐磨性，同时又能承受较高的工作应力而不断裂，常 用于轧辊，凸轮轴和犁桦的制造。
一、冷硬铸铁的化学成分和组织特点
冷硬铸铁的化学成分：2.9%~3.8%C, 0.25%～0. 8%Si，0.2%~0.7%Mn， P≤0.5%，S≤0.12% ，与普通灰铸铁相比，含硅量 低。由此看出，冷硬铸铁 白口深度可以通过调整硅量完成
tA一奥氏体化时间
4 ．高铬白口铸铁的力学性能
高铬铸铁的力学性能指
标主要有：硬度、韧性
和强度。影响这些指标
的主要因素无非是碳化
物类型与数量，以及基
体类型。
影响碳化物数量的主要
因素是铸铁的含碳量。
由表 4-19 可见，当铬
量不变时，随含碳量的
增加，硬度增加，而断
裂韧性降低。图4-25则
表明增加碳含量．使强 度性能降低。
化学成分：具有高碳低硅的特点。 2.2%~3.6%C，Si＜1.0%，Mn＜1.0%。
组织：珠光体＋渗碳体。
性能：低碳白口铸铁（~2.5％C）的硬度约为 375HBS，而含 碳量（3.6 ％以上）高时，其硬度将增至 600HBW．
二、镍硬白口铸铁
所谓镍硬白口铸铁，主要指含镍铬的白口铸铁。
化学成分：镍硬白口铸铁的化学成分，如表 4-13 所示 铸态组织：共晶碳化物+马氏体。
二、冷硬铸铁的获得与性能特点
冷硬铸铁件的生产工艺，主要有两种：一种是在铸件需要激冷 部位放置蓄热系数大的铸型，如金属型或石墨型；另一种是采 用复合铸造的方法，先浇入一种成分的金属液，隔一定的时间， 再浇入另外一种成分的金属液，两种金属通过冶金结合形成一 个整体。如轧辊生产。
对激冷层质量影响大的工艺参数有：
影响铸铁氧化的主要因素有氧化膜的性质、合金元素以及基 体和石墨特征。
1 ．氧化膜性质的影响 （1）、氧化膜具有保护性的具必要条件是：毕林一彼得沃 尔斯（ Pilling-Bedworth）比γ＞1。PB比γ为氧化时所生 成的金属氧化膜体积与生成这些氧化膜所消耗的金属体积的 比。即
VMxOy / VM
表4-24耐热铸铁的耐热性分级
耐热铸铁可分为三类：含硅耐热铸铁，含铝耐热铸铁和含铬耐热 铸铁。
把铸铁在某一温度下经 100h 加热后的生长小于0. 2 % , 平均氧 化速度小于0. 5g/m2·h的温度称为这种铸铁的耐热温度。
一、铸铁在高温下的氧化
（一）氧化过程 1）氧原子在铁表面形成化学吸附。 2）受 F e-O 化学反应速度控制的氧化过程。 3）受扩散速度控制的氧化过程。 （二）影响铸铁氧化的因素
应用：抗磨料磨损的场合。如冶金轧辊，球磨机及辊磨机衬板、 磨球，平盘磨辊套， E 型磨磨环，杂质泵过流件、灰渣输送 管道等。
三、铬系白口铸铁
组织特点：基体+碳化物 基体：一般以珠光体或马氏体使用。 碳化物：随铬的增加而变化 M3C(100~1230HV)→M7C3 (1300~1800HV)→M23C6(~1400HV)
冷硬铸铁的组织，可分成两到三个明显的区城：最外层为白口 区．紧挨白口区的为麻口区，内层则为灰口区。有的冷硬铸铁 只有麻门区和灰口区。
冷硬铸铁激冷层组织：普通冷硬铸铁激冷层组织，由珠光体和 共晶碳化物组成 ； 低合金冷硬铸铁激冷层组织，主要由索氏 体和少量贝氏体，加共晶碳化物组成。
麻口冷硬铸铁根据化学成分分成三类：普通麻口冷硬铸铁，合 金麻口冷硬铸铁和高合金麻口冷硬铸铁。组织与白口冷硬铸铁 相比不同的是，铸件从外层到内层都含有石墨。
（1） 炉料性质 炉料中白口铸铁的比例增加，铸件的白口深度亦会增加，如表 4-5 所示。 （2）熔炼工艺增加铁液过热度及延长铁液在高温时的保持时间，都能使铁液形核能力 降低，白口层深度增加，如表 4-6 所示。
浇注温度也影响白口层深度。其规律为：随浇注温度提高，白 口深度减小，因为浇注温度提高时，铸型预热充分，共晶凝固 期间结晶速度减慢。
三、常用的减魔铸铁
（一）含磷铸铁 含磷铸铁一般指磷含量高于 0 . 30 ％的灰铸铁。 磷共晶硬度较高（ 600～800HV) ， 以断续网状分布在金属基体中，且 不易剥落，对提高铸铁的耐磨性有 利。
（二）钒钛铸铁
是利用我国西南地区丰富的钒钛共生铁矿资源，开发出的一种铸铁。钒钛生铁中，一般 含0.3 %~0.5%V ，含Ti0.15%～0.35％。这两种元素形成高硬度的碳化物和氮化物质点， 显微硬度可达960~1840。弥散分布在基体中，可使铸铁的耐磨性大大提高。
球磨机中的衬板也可采用高铬铸铁材质。
表4-20各种材料对矿石浆的抗磨性对比
表4-21 ￠65mm磨球磨钼矿时抗磨性对比 表4-22 直径4.l m X 12. 5m球磨机衬板的化学成分和力学性能
表4-23高铬铸铁应用一览表
第四节 耐热铸铁
一般把金属从表面开始逐渐向非金属化合物变化的现象统称 为金属的氧化。另一方面金属在高温下工作，其体积还将发 生不可逆的胀大，这种现象称作金属在高温下的生长。
图4-26 碳化物体积占23％一25 %时，Cr/C对 白口铸铁KIc的影响
图1-27 铬对白口铸铁强度性能的影响 成分：C2. 7％~3. 1 %, Cr0. 07％~31.1 %
5、高铬白口铸铁的应用
表4-20 是几种耐磨材料对矿石浆的抗磨性对比。表 4-21 是几 种材料在湿磨钼矿石条件下制成Φ 65mm 磨球时实际抗磨性对 比。由此两表都能很清楚地看出，高铬白口铸铁的耐磨性，在 几种被试验的材料中都是最好的。 基体组织可有三种状态：马氏体基体、珠光体基体和奥民体荃 体，水泥行业中，马氏体基体磨球使用效果最佳。奥氏体基体 磨球主要适用于湿磨工况。
( 3 ）铸型工艺 冷铁厚度是影响白口层深度的主要因素。生产中一般取冷铁厚度与 铸件璧厚的比例为 1∶2~4 ，铸件壁厚小时，取下限，铸件壁厚大时，取上限。
C、Si对白口层深度的影响见图4-5和图4-6。
麻口冷硬铸铁的显微组织。
激冷层中含有渗碳和石墨，与白口冷硬铸铁相比，韧性好，承受热冲击性能 好，工作中不易发生龟裂和剥落。图 4-7 是含石墨高铬铸铁的组织，图中白 色区域为（ Cr、Fe）7C 3形碳化物，图 4-7a 中的石墨呈片状，而图 4-7b 中为球状石墨。
图4-25碳对高铬铸铁抗弯强度6bb、抗 拉强度σb和挠度f的影响
a) 200℃回火 b)淬火及200℃回火
成分：Si：0. 6 ．Mn：0. 8% ．Cr：12;一14% ，Mo：l. 5%
表1-19 碳对高铬白口铸铁（Cr15%)硬度和断裂韧性的影响
图 4-26 为碳化物含量基本相同时， Cr / C 对铸铁断裂韧性 KIC的影 响。在 Cr/C 低时，提高 Cr / C 将改善碳化物形态，使 KIC显著 提高；但当 Cr／C高时，再提高 Cr / C ，碳化物形态改变不大， 只是提高了基体固溶强化程度， 使KIC有所降低.
增加．图 4-22 表示了铬碳比 与工件最大淬透直径的关系。
表4-18常用高铬铸铁成分
2 ．高铬白口铸铁的铸造工艺
高铬白口铸铁铸造性能特点：热导率低、收缩性大、塑性差、切削性能差。
白口铸铁的铸造工艺：采用冒口和冷铁，遵守顺序凝固，模型缩尺可取 2 % 。冒口尺寸按碳钢设计，浇注系统横截面积比灰铸铁增加20％~30%。 冒口宜用侧冒口或易割冒口。
图4-23 15Cr-3M。高铬白口铸铁的连续冷却转变曲线 铸铁成分：C2. 51 % , Cr14. 70 % , Mo2. 62% , SiO. 47 % , MnO. 80 % TA一奥氏体化温度Ac1,一加热时共析温度的下限，圆圈中数字为HV硬度值%
图4-24 15Cr-2Mo-1Cu高铬白口铸铁的连续冷却转变曲线 铸铁成分：C3. 32Yo% Cr14.63%，Mot. 08%。Cul. 02% S10.58%. MnO.72%
高铬白口铸铁的熔炼：电炉。 浇注温度：不要太高，一般比液相线温度高 55℃，小件可为 138 0~1420 ， 厚 100mm 以上的铸件可更低些，在 1350～1400 ℃ 。
3 ．高铬白口铸铁的热处理
淬火时的冷却是连续冷却过程，可用连续冷却转变曲线（ CCT 曲线）来描 述高铬铸铁的转变规律。图 4 -23 和图 4-24 是两种典型高铬铸铁的连续冷 却转变曲线。F.Moratray 等人通过大量的模拟试验，得出了空淬时不出现 珠光体的最大直径 D
一般 M 3c 型碳化物为连续网状或板状形貌（如图 -19所示）
a
b
c
d
图 4-20高铬铸铁中碳化物形貌
a), b)含铬15% 高铬铸铁的碳化物形貌，大部分为M7C3型碳化物
c ）d )含铬27 %高铬 铸铁的碳化物形貌，大部分为M23c6碳化物
（一）低铬白口铸铁
为扩大普通白口铸铁的应用范围，提高其韧性与耐磨性，在普 通白口铸铁中加入 1.0%~50%Cr，就形成了低铬铸铁。
三、冷硬铸铁的应用
冶金用轧辊、造纸，像胶、榨油、制粉、制糖、棉纺、毛纺等行业 使用的轧辊。
1、冶金类轧辊 冷硬铸铁轧辊的铸造方法，目前有三种：一体铸造、溢 流铸造和离心铸造。
2、内燃机气门挺柱和凸轮轴 3、农用犁铧、犁镜
第三节 抗磨铸铁
用于抵杭磨料磨损的铸铁，一般叫抗磨铸铁。
一、普通白口铸铁
铸造合金及熔炼
第四章 特种性能铸铁
第四章 特种性能铸铁（1学时）
第一节 减摩铸铁 第二节 冷硬铸铁 第三节 抗磨铸铁 第四节 耐热铸铁 第五节 耐腐蚀铸铁
本章重点：常用特种性能铸铁的性能特点和用途。
第一节 减摩铸铁
一、石墨对铸铁减旅性的影响
二、基体组织对铸铁减摩性的影响
在硬度相同条件下，各种组织 的耐磨性：F→P→M→B.
（2）、氧化膜晶格完好——导电率低。
铁素体 70~200HV 珠光体 300~460HV 奥氏体 300~600HV 马氏体500~1000HV
表4-17 15Cr-3Mo铸铁的基体组织对磨损失重的影响
1 ．高铬白口铸铁的化学成分 碳化物数量可以用下式来估算
图4-22高铬铸铁空淬能淬透 的最大直径与铬碳比 及铝含量的关系
铬与碳的比值 C / Cr影响铸铁 中M7C3 型碳化物的相对数量。 一般 Cr / C 大于 5 就能获得大 部分的M7C3 型碳化物；同时 铬碳比越高，铸铁的淬透性也
增加白口层深度的方向依次为：W→Mn→Mo→Cr→Sn→V →S →B →Te（最强）； 减小白口层深度的方向依次为： C→Si→Ti→Ni→Cu→Co →P （最弱 ） 。
影响白口层硬度的趋势依次按 C → Nb → P → Mn → Cr → Mo → V → Si → AI → Cu → Ti → S 的次序减弱。
（三）高铬白口铸铁 含铬量在 12 %~28 ％之间的白口铸铁就是高铬白口铸铁。抗 拉强度可高达 3100MPa。组织：P+M7C3或M+M7C3。
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表4-15 球磨机用低铬铸铁磨球的耐磨性（ASM） 表4-16中铬白口铸铁与镍硬Ⅳ 铸铁的力学性能对比
图4-21中铬白口铸铁的金相组织
15Cr-3Mo铸铁的基体组织对磨损失重的影响：
低铬铸铁一般以珠光体+合金碳化物状态使用。碳化物形貌也有所改善。
低铬铸铁主要应用于球磨机磨球，磨球硬度可在 400～ 550HBW 内变动。见表4-15。
（二）中铬白口铸铁 为取代镍硬 IV 型铸铁，我国发展出了一种含铬 7 % ~11 ％的 中铬白口铸铁，其中完全不含镍。铸铁中碳化物为 M7C3 和 M3C混合的形式，其耐磨性和韧性介于高铬铸铁和低铬铸铁之 间。组织如图4-21。珠光体+碳化物。
由图可见，普通高 铬祷铁的裂纹萌生 期长，一定循环次 数后有失稳扩展现 象，而含石墨的高 铬铸铁，裂纹萌生 相对容易，但在试 验范围内 ，随循环周次的增 加，裂纹扩展速率 是减小的，未出现 失稳扩展现象，这 一试验证明，麻 冷硬铸铁热冲击性 能要好于白口冷硬 铸铁。
麻口冷硬铸铁激冷层硬度虽随距轧辊表面距离加大有 所降低，但硬度梯度平缓，与白口硬铸铁有较大区别，如图 4 -9。
（三）硼铸铁
第二节 冷硬铸铁
冷硬铸铁是通过一定的工艺方法，使铸件激冷层的组织形成白口或麻口， 铸件内部组织仍保持灰口的铸铁，因此，冷硬铸铁具有“外硬内韧”的特 点，其外表具有高的耐磨性，同时又能承受较高的工作应力而不断裂，常 用于轧辊，凸轮轴和犁桦的制造。
一、冷硬铸铁的化学成分和组织特点
冷硬铸铁的化学成分：2.9%~3.8%C, 0.25%～0. 8%Si，0.2%~0.7%Mn， P≤0.5%，S≤0.12% ，与普通灰铸铁相比，含硅量 低。由此看出，冷硬铸铁 白口深度可以通过调整硅量完成
tA一奥氏体化时间
4 ．高铬白口铸铁的力学性能
高铬铸铁的力学性能指
标主要有：硬度、韧性
和强度。影响这些指标
的主要因素无非是碳化
物类型与数量，以及基
体类型。
影响碳化物数量的主要
因素是铸铁的含碳量。
由表 4-19 可见，当铬
量不变时，随含碳量的
增加，硬度增加，而断
裂韧性降低。图4-25则
表明增加碳含量．使强 度性能降低。
化学成分：具有高碳低硅的特点。 2.2%~3.6%C，Si＜1.0%，Mn＜1.0%。
组织：珠光体＋渗碳体。
性能：低碳白口铸铁（~2.5％C）的硬度约为 375HBS，而含 碳量（3.6 ％以上）高时，其硬度将增至 600HBW．
二、镍硬白口铸铁
所谓镍硬白口铸铁，主要指含镍铬的白口铸铁。
化学成分：镍硬白口铸铁的化学成分，如表 4-13 所示 铸态组织：共晶碳化物+马氏体。
二、冷硬铸铁的获得与性能特点
冷硬铸铁件的生产工艺，主要有两种：一种是在铸件需要激冷 部位放置蓄热系数大的铸型，如金属型或石墨型；另一种是采 用复合铸造的方法，先浇入一种成分的金属液，隔一定的时间， 再浇入另外一种成分的金属液，两种金属通过冶金结合形成一 个整体。如轧辊生产。
对激冷层质量影响大的工艺参数有：
影响铸铁氧化的主要因素有氧化膜的性质、合金元素以及基 体和石墨特征。
1 ．氧化膜性质的影响 （1）、氧化膜具有保护性的具必要条件是：毕林一彼得沃 尔斯（ Pilling-Bedworth）比γ＞1。PB比γ为氧化时所生 成的金属氧化膜体积与生成这些氧化膜所消耗的金属体积的 比。即
VMxOy / VM
表4-24耐热铸铁的耐热性分级
耐热铸铁可分为三类：含硅耐热铸铁，含铝耐热铸铁和含铬耐热 铸铁。
把铸铁在某一温度下经 100h 加热后的生长小于0. 2 % , 平均氧 化速度小于0. 5g/m2·h的温度称为这种铸铁的耐热温度。
一、铸铁在高温下的氧化
（一）氧化过程 1）氧原子在铁表面形成化学吸附。 2）受 F e-O 化学反应速度控制的氧化过程。 3）受扩散速度控制的氧化过程。 （二）影响铸铁氧化的因素
应用：抗磨料磨损的场合。如冶金轧辊，球磨机及辊磨机衬板、 磨球，平盘磨辊套， E 型磨磨环，杂质泵过流件、灰渣输送 管道等。
三、铬系白口铸铁
组织特点：基体+碳化物 基体：一般以珠光体或马氏体使用。 碳化物：随铬的增加而变化 M3C(100~1230HV)→M7C3 (1300~1800HV)→M23C6(~1400HV)
冷硬铸铁的组织，可分成两到三个明显的区城：最外层为白口 区．紧挨白口区的为麻口区，内层则为灰口区。有的冷硬铸铁 只有麻门区和灰口区。
冷硬铸铁激冷层组织：普通冷硬铸铁激冷层组织，由珠光体和 共晶碳化物组成 ； 低合金冷硬铸铁激冷层组织，主要由索氏 体和少量贝氏体，加共晶碳化物组成。
麻口冷硬铸铁根据化学成分分成三类：普通麻口冷硬铸铁，合 金麻口冷硬铸铁和高合金麻口冷硬铸铁。组织与白口冷硬铸铁 相比不同的是，铸件从外层到内层都含有石墨。
（1） 炉料性质 炉料中白口铸铁的比例增加，铸件的白口深度亦会增加，如表 4-5 所示。 （2）熔炼工艺增加铁液过热度及延长铁液在高温时的保持时间，都能使铁液形核能力 降低，白口层深度增加，如表 4-6 所示。
浇注温度也影响白口层深度。其规律为：随浇注温度提高，白 口深度减小，因为浇注温度提高时，铸型预热充分，共晶凝固 期间结晶速度减慢。
三、常用的减魔铸铁
（一）含磷铸铁 含磷铸铁一般指磷含量高于 0 . 30 ％的灰铸铁。 磷共晶硬度较高（ 600～800HV) ， 以断续网状分布在金属基体中，且 不易剥落，对提高铸铁的耐磨性有 利。
（二）钒钛铸铁
是利用我国西南地区丰富的钒钛共生铁矿资源，开发出的一种铸铁。钒钛生铁中，一般 含0.3 %~0.5%V ，含Ti0.15%～0.35％。这两种元素形成高硬度的碳化物和氮化物质点， 显微硬度可达960~1840。弥散分布在基体中，可使铸铁的耐磨性大大提高。
球磨机中的衬板也可采用高铬铸铁材质。
表4-20各种材料对矿石浆的抗磨性对比
表4-21 ￠65mm磨球磨钼矿时抗磨性对比 表4-22 直径4.l m X 12. 5m球磨机衬板的化学成分和力学性能
表4-23高铬铸铁应用一览表
第四节 耐热铸铁
一般把金属从表面开始逐渐向非金属化合物变化的现象统称 为金属的氧化。另一方面金属在高温下工作，其体积还将发 生不可逆的胀大，这种现象称作金属在高温下的生长。
图4-26 碳化物体积占23％一25 %时，Cr/C对 白口铸铁KIc的影响
图1-27 铬对白口铸铁强度性能的影响 成分：C2. 7％~3. 1 %, Cr0. 07％~31.1 %
5、高铬白口铸铁的应用
表4-20 是几种耐磨材料对矿石浆的抗磨性对比。表 4-21 是几 种材料在湿磨钼矿石条件下制成Φ 65mm 磨球时实际抗磨性对 比。由此两表都能很清楚地看出，高铬白口铸铁的耐磨性，在 几种被试验的材料中都是最好的。 基体组织可有三种状态：马氏体基体、珠光体基体和奥民体荃 体，水泥行业中，马氏体基体磨球使用效果最佳。奥氏体基体 磨球主要适用于湿磨工况。
( 3 ）铸型工艺 冷铁厚度是影响白口层深度的主要因素。生产中一般取冷铁厚度与 铸件璧厚的比例为 1∶2~4 ，铸件壁厚小时，取下限，铸件壁厚大时，取上限。
C、Si对白口层深度的影响见图4-5和图4-6。
麻口冷硬铸铁的显微组织。
激冷层中含有渗碳和石墨，与白口冷硬铸铁相比，韧性好，承受热冲击性能 好，工作中不易发生龟裂和剥落。图 4-7 是含石墨高铬铸铁的组织，图中白 色区域为（ Cr、Fe）7C 3形碳化物，图 4-7a 中的石墨呈片状，而图 4-7b 中为球状石墨。
图4-25碳对高铬铸铁抗弯强度6bb、抗 拉强度σb和挠度f的影响
a) 200℃回火 b)淬火及200℃回火
成分：Si：0. 6 ．Mn：0. 8% ．Cr：12;一14% ，Mo：l. 5%
表1-19 碳对高铬白口铸铁（Cr15%)硬度和断裂韧性的影响
图 4-26 为碳化物含量基本相同时， Cr / C 对铸铁断裂韧性 KIC的影 响。在 Cr/C 低时，提高 Cr / C 将改善碳化物形态，使 KIC显著 提高；但当 Cr／C高时，再提高 Cr / C ，碳化物形态改变不大， 只是提高了基体固溶强化程度， 使KIC有所降低.
增加．图 4-22 表示了铬碳比 与工件最大淬透直径的关系。
表4-18常用高铬铸铁成分
2 ．高铬白口铸铁的铸造工艺
高铬白口铸铁铸造性能特点：热导率低、收缩性大、塑性差、切削性能差。
白口铸铁的铸造工艺：采用冒口和冷铁，遵守顺序凝固，模型缩尺可取 2 % 。冒口尺寸按碳钢设计，浇注系统横截面积比灰铸铁增加20％~30%。 冒口宜用侧冒口或易割冒口。
图4-23 15Cr-3M。高铬白口铸铁的连续冷却转变曲线 铸铁成分：C2. 51 % , Cr14. 70 % , Mo2. 62% , SiO. 47 % , MnO. 80 % TA一奥氏体化温度Ac1,一加热时共析温度的下限，圆圈中数字为HV硬度值%
图4-24 15Cr-2Mo-1Cu高铬白口铸铁的连续冷却转变曲线 铸铁成分：C3. 32Yo% Cr14.63%，Mot. 08%。Cul. 02% S10.58%. MnO.72%
高铬白口铸铁的熔炼：电炉。 浇注温度：不要太高，一般比液相线温度高 55℃，小件可为 138 0~1420 ， 厚 100mm 以上的铸件可更低些，在 1350～1400 ℃ 。
3 ．高铬白口铸铁的热处理
淬火时的冷却是连续冷却过程，可用连续冷却转变曲线（ CCT 曲线）来描 述高铬铸铁的转变规律。图 4 -23 和图 4-24 是两种典型高铬铸铁的连续冷 却转变曲线。F.Moratray 等人通过大量的模拟试验，得出了空淬时不出现 珠光体的最大直径 D
一般 M 3c 型碳化物为连续网状或板状形貌（如图 -19所示）
a
b
c
d
图 4-20高铬铸铁中碳化物形貌
a), b)含铬15% 高铬铸铁的碳化物形貌，大部分为M7C3型碳化物
c ）d )含铬27 %高铬 铸铁的碳化物形貌，大部分为M23c6碳化物
（一）低铬白口铸铁
为扩大普通白口铸铁的应用范围，提高其韧性与耐磨性，在普 通白口铸铁中加入 1.0%~50%Cr，就形成了低铬铸铁。
三、冷硬铸铁的应用
冶金用轧辊、造纸，像胶、榨油、制粉、制糖、棉纺、毛纺等行业 使用的轧辊。
1、冶金类轧辊 冷硬铸铁轧辊的铸造方法，目前有三种：一体铸造、溢 流铸造和离心铸造。
2、内燃机气门挺柱和凸轮轴 3、农用犁铧、犁镜
第三节 抗磨铸铁
用于抵杭磨料磨损的铸铁，一般叫抗磨铸铁。
一、普通白口铸铁
铸造合金及熔炼
第四章 特种性能铸铁
第四章 特种性能铸铁（1学时）
第一节 减摩铸铁 第二节 冷硬铸铁 第三节 抗磨铸铁 第四节 耐热铸铁 第五节 耐腐蚀铸铁
本章重点：常用特种性能铸铁的性能特点和用途。
第一节 减摩铸铁
一、石墨对铸铁减旅性的影响
二、基体组织对铸铁减摩性的影响
在硬度相同条件下，各种组织 的耐磨性：F→P→M→B.