低铬白口铸铁
白口铸铁概念
白口铸铁概念
白口铸铁是一种特殊形式的铸铁，其名称来自其特征性的白色区域，通常与其他铸铁
类型不同，这些区域在铸造过程中经历了收缩和凝固。
白口产生的原因是，铸铁在凝固过
程中，其初生晶粒会在最后凝固的位置糊结在一起，形成一个大的菜花状结构，使这部分
区域显得较为白色，因而得名白口铸铁。
制造白口铸铁需要将液态金属注入模具中，模具中有一个给定的形状和厚度。
液态铁
和石墨块流入模具中并与空气接触时会形成白口铸铁。
这是由于当液态铁和石墨块造成局
部减压时，空气进入规定的途径，形成了气泡或空洞。
白口铸铁具有优异的机械性能和抗磨损性能，因此在工业上被广泛应用于生产机床零
部件、车辆零部件、泵、阀等。
白口铸铁通常分为低合金白口铸铁和高合金白口铸铁两类，低合金白口铸铁中含有少量合金元素，以提高强度和耐用性。
高合金白口铸铁则包含较高
比例的合金元素，以改善其机械特性、耐发热性和抗腐蚀性。
白口铸铁的成本比灰口或球
墨铸铁要高一些，但其性能和工作寿命也更长。
虽然白口铸铁提供了许多优势，但在使用中可能出现某些问题。
例如，在振动使用的
高速套并轴承等应用中，白口铸铁的强度可能会受到影响。
此外，白口铸铁的表面会产生
脆性层，这可能会导致不同零部件之间的接合面层受到破坏，在万分之一的机器化应用中，这可能会致命。
总而言之，白口铸铁具有许多优点和应用领域，但在选择铸造材料时应仔细评估其适
用性和限制性，以确保特定应用对其抗性和耐用性的要求得到满足。
白口铸铁用途
白口铸铁用途
《白口铸铁用途》
嘿，你可别小看这白口铸铁啊！它的用途可广着呢！
就说我家那老房子吧，有个特别重的大铁门，那就是用白口铸铁做的。
那门可结实了，感觉就像个超级卫士一样，牢牢地守护着我们家。
每次我回家看到那扇门，就觉得特别安心。
记得有一次，刮大风，那风呼呼地吹啊，感觉啥都能给吹跑了。
但是咱这白口铸铁的门，纹丝不动，稳如泰山！它就这么静静地立在那里，不管外面怎么闹腾，它就是坚守着自己的岗位。
而且啊，在一些工厂里，也经常能看到白口铸铁的身影呢。
那些大型的机器设备，好多关键的部件也是用它做的。
为啥呢？不就是因为它耐磨、硬度高嘛！能经受住各种高强度的工作，不容易损坏。
你看，这白口铸铁虽然看起来不那么起眼，但在我们生活中可发挥着重要的作用呢！从家里的大门到工厂的机器，它都在默默地贡献着自己的力量。
所以啊，可别小瞧了它哟！以后看到白口铸铁的东西，咱可得多留意留意，说不定它正干着啥重要的活儿呢！这就是白口铸铁，实实在在的好东西呀！。
低铬白口耐磨铸铁组织和性能的研究
ｇｏ ｃ ｏｄ ｏｍ ｂｉ ｔｏｎ ｆ ｔ ｕｇ ｎａ ｉ ｏ ｏ ｈｎｅ ｓ ｎｄ ａｒ ｎｅ ｓ Ａｎｄ ｗ ｉｈ ｈ ｇｈ ｃ ｒ ｏｎ ｃ ｎｔ ｎ ， ｔ ｈａ ｄｎ ｓ ａ ｔｉｏｎ ｎｃ ｅ ｅ ｓ ａ ｈ ｄ ｓ ． ｔ ｔ ｅ ｈｉ ｅｒ ａ ｂ ｏ ｅ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｏｆｃ ｓ ｒ ｉ ｒａｓ ｓ． ｔ ｈｅ ｔ ｇｈｎ ｓ ｆｃ ｔｉｏｎ ｄｅ ｒ ａ ｅ ｏｕ ｅ ｓ ｏ ａｓ ｒ ｃ ｅ ｓ ｓ，ｗ ｉｈ ｔ ｅｍ ｐ ｒｎｇ ｔ ｍ ｐｅ ａ ｕｒ ｎｃ ｅ ｓｎ ｔ ｈｅｔ ｅ ｉ ｅ ｒ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｉｇ，ｔ ｒ ｅ ｓｏｆｃ ｓ ｒ ｎ ｄｅ ｒ ａ ｅ ，ｔ ｏｕ ｎｅ ｓ ｈｅｈａ ｄｎ ｓ ａ ｔｉｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｈｅｔ ｇｈ ｓ
第 ３卷
第 ３期
精
密
成
形
工 程
２１ Ｏ １年 ５月
Ｊ ＯＵＲＮＡＩ ＯＦ ＮＥ ＴＳ ＨＡＰ Ｅ ＦＯＲＭ Ｉ ＮＧ ＥＮＧＩ ＥＥＲＩ ＮＧ
低 铬 白 口 耐 磨 铸 铁 组 织 和 性 能 的 研 究
张 燕 瑰 ，程 和 法 ，邵 围 ，钱 怡 君 ，于 浩 ，程 兆 虎
ｓ ｗ ｈ ｈ ｈｒ ｉ ｈｏ ｔ ａｔｔ ｅ ｃ ｏｍ ｕｍ ｈｉｅ ｃ ｓ ｉｏｎ ｗ ｉｈ ３ ３１ ｗ ｔ ａ ｔ ｒ ｔ ．２
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＋ ３ ０℃ 回 火 处 理 能 够 获 得 良好 的 韧 性 与 硬 度 的 结 合 ； 着 含 碳 量 增 高 ， 铁 的硬 度 升 高 ， 击 韧 性 下 降 ； ０ 随 铸 冲 而
低铬钛钒耐磨白口铸铁中钒钛的作用
低铬钛钒耐磨白口铸铁中钒钛的作用
低铬钛钒耐磨白口铸铁是一种常见的高性能材料，它主要由铸铁基体、珠光体和碳化物组成，具有良好的耐磨性、抗冲击性、耐腐蚀性和高温性能。
其中，钒和钛是其主要合金元素之一，对其性能具有重要作用。
1. 钒的作用：
（1）提高硬度和强度
加入适量的钒能明显提高铸铁的硬度和强度。
因为钒的加入可以促进珠光体的形成，并改善珠光体的晶格结构和分布规律，从而增强其硬度和强度。
此外，钒还可以提高铸铁的红硬度和抗腐蚀性。
（2）改善韧性
补充足够的钒可以增强铸铁的韧性，并使其具有更好的抗冲击性。
这是因为钒能够防止珠光体的分解和碳化物的溶解，提高其热稳定性和韧性。
（1）精化组织
钛具有强烈的化学亲和力和活性，能与其他元素形成含钛化合物，从而促进珠光体的生长和晶格结构的精细化。
因此，钛的加入可以有效地提高铸铁的耐磨性和抗冲击性，同时改善其塑性和热稳定性。
（2）提高高温性能
铸铁在高温环境下易出现脆性断裂或氧化腐蚀等问题。
但是，钛具有很好的高温稳定性和抗氧化性能，可以抑制铸铁的氧化和烧损，从而提高其高温性能和使用寿命。
综上所述，低铬钛钒耐磨白口铸铁中的钒和钛是其性能的重要组成部分，它们对提高铸铁的硬度、强度、韧性、耐磨性和高温性能具有重要作用。
同时，在铸铁的生产和应用过程中，合理控制钒和钛的添加量和成分配比也是至关重要的。
白口铸铁名词解释
白口铸铁名词解释
白口铸铁是一种高硬度、高韧性的铁基合金，通常是在灰口铸铁的基础上加入一定量的铬、钼、钨等合金元素，以提高其硬度和韧性。
白口铸铁的硬度可达 HRc60 以上，比灰口铸铁高约一倍，因此常用于制造高强度、高硬度的零部件。
白口铸铁的制造工艺比较复杂，需要经过熔炼、铸造、退火、切削加工等多个环节。
在加工过程中，白口铸铁的硬度和韧性较高，难以加工，需要采用适当的刀具和加工方法。
通常采用 PCBN 刀具进行加工，因其硬度高、锋利度好，能够高效地加工白口铸铁。
此外，加工白口铸铁时，应采用相对高一点的切削速度 (与陶瓷刀具相比),小进给量 (与合金刀片相比) 的原则，尽可能地减少刀具磨损和加工成本。
白口铸铁具有高强度、高硬度、高韧性等特点，常用于制造高强度、高硬度的零部件，如汽车发动机外壳、机械设备的耐磨件等。
其制造工艺比较复杂，需要经过熔炼、铸造、退火、切削加工等多个环节。
在加工过程中，白口铸铁的硬度和韧性较高，需要采用适当的刀具和加工方法。
低铬白口铸铁磨球质量的影响因素
球 磨 机是 广泛 应用 于建 材 、 力 、 山 、 金 、 电 矿 冶 煤
的能力。
炭 、 工 等 工 业 部 门 的制 粉 设 备 。 化
磨 球 是 球 磨 机 工 作 过 程 中消 耗 金 属 材 料 最 多 的 、 最 大 的 易 损 件 ， 质 量 不 但 影 响 材料 费 用 ， 且 影 响 球 其 而
因是 ： 化物呈连 续 网状分析 和铸 造缺 陷 ； 碳 讨论 了低 铬 白 口铸铁 磨球的 生产 工艺及质 量
控 制。
关键 词 ：低铬 白 口铸铁 ； 磨球 ； 变质 处理
一 一 。 ％ｔ ＃ ｜ ～ ｔ ’｝
中 图分 类号 ：Ｔ ２ 文 献 标识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １７ — ３ Ｘ （０ ８ ０ — ０４ ０ Ｇ５ ６１９１ ２０） ３０５— ３
用 ：
从 一定 高 度 落 下 撞 击 物 料 ，另 一 方 面 与 被 磨 物 料 和 衬 Ｃ — ｕ系 、 ｒＭｏ Ｃ ｒＣ Ｃ － — ｕ系 白 口铸 铁 。无 论 采 取 哪种 材 质 ，
增 加 ， 时硬度和 耐磨性随之 增加 ， 造性 能变好 ， 此 铸 但 脆 性 增 加 ， 击 韧 性 降 随 之 降低 。适 当 降低 碳 含 量 ， 冲 有
被广 大 用 户 接 受 。然 而 ， 些 厂 家 在 生 产 过 程 中 ， 忽 一 却 视 了工 艺 的 控 制 ， 致 生 产 的磨 球 质 量 不 稳 定 ， 响 了 导 影 稀 土低 铬 白 口铸 铁 磨 球 ，这 就 得 从 影 响 其 质 量 的 因 素 加 以探 讨 。
一
厂 家 采 用 了金 属 型 生 产 工 艺 ，但 由 于其 生 产 工 艺 中存 在 一 定 的 问 题 ， ： 学 成 分 设 计 不 合 理 、 水 冶 炼 质 如 化 铁
奥贝球取代高铬球的趋势
奥贝球取代高铬球的趋势我厂（邯郸市天豪耐磨材料厂）2008年就着手自主研发并生产奥贝球铁钢球，采用符合我国国情的廉价的以Mn、Si合金元素为基础的多元合金，以及强化孕育变质处理新技术，创新的利用等温连续冷却淬火+余热等温回火工艺，拥有自主产权专利9项，是国家高新技术企业。
我厂研发生产的奥贝球铁钢球，在国内铸造钢球行业处于领先地位。
与其它钢球的对比效果如下：为了解决在大规模生产中产品质量的稳定性、一致性问题。
我厂对钢球的熔炼、成型浇注、热处理等一系列工装设备进行了全面的提升和改造。
铸造采用了铁型覆砂机械化铸球生产线，热处理设备全部改为全程自动控制的连续加热炉淬火生产线和等温炉回火生产线。
检测中心引进了德国超谱Q6真空光谱仪、高倍金相显微镜、高频红外碳硫分析仪、冲击韧性试验机。
洛氏硬度计、落球试验机等尖端检测设备，不仅大大提高了劳动生产率，改善了操作工人的劳动强度和环境条件，而且铸球生产质量和品质得到了明显提高和稳定。
解决了在大规模生产中最终产品质量的稳定性和可操作性问题。
高铬钢球采用油淬火工艺其硬度高达58-62HRC，不但耐磨且韧性很好。
传统工艺钢球是风淬火，它有一定的局限性，风淬火不能达到激冷效果，且迎风面与背风面温度不一样，造成钢球在使用过程中容易变形。
传统工艺产品的浇铸冒口处的硬度比其它地方的硬度要低2个硬度左右，在使用过程中浇铸冒口处容易凹下去成苹果状，影响研磨效果及磨机级配稳定，这是传统工艺无法克服的弊端。
济南钢城矿业有限公司曾将邯郸市天豪耐磨材料厂生产的高铬球和ADI球进行对比试验，在3.2×3.6m格子型球磨机进行对比，原先使用高铬铸球，台时量39-40吨,处理原矿球耗为1kg，工作电流为67-68A，球耗较高而且破碎率较高、失圆率较高。
使用我厂奥贝球，情况如下：1.破碎率：磨机内磨球无破碎、裂纹，碎球率几乎为零。
2.球耗：加工原矿39867吨，消耗钢球合计22.22吨，奥贝磨球吨球耗0.77kg/T。
五大系列堆焊耐磨材料性能特点
五大系列堆焊耐磨材料性能特点耐磨材料五大系列：一、是高锰钢系列：如高锰钢（ZGMn13）、高锰合金（ZGMn13Cr2MoRe）、超高锰合金（ZGMn18Cr2MoRe）。
二、是抗磨铬铸铁系列：如高、中、低铬合金铸铁（如Cr15MOZCu）。
三、是耐磨合金钢系列：如中、低、高碳多元金合钢（如ZG40SiMnCrMO和ZG35Cr2MoNiRe）。
四、是奥贝球铁（ADI）系列；五、各类复合或梯度材料及硬质合金材料。
如碳化铬复合材料（Cr2C3+Q235）、高能离子注渗碳化钨材料（WCSP）、高韧硬质合金（YK25.6）等；六是各类非金属耐磨材料：如聚合陶瓷复合材料、氮化硅（Si3N4）、增韧氧化锆（Y2O3+ZrO2）、增韧三氧化二铝（Al2O3/ZrO2）等。
五大系列的耐磨材料性能比较：高锰钢系列：其代表为高锰钢ZGMn13。
在承受剧烈冲击或接触应力下，其表面会迅速硬化，而芯部仍保持极强的韧性，外硬内韧既抗磨损又抗冲击。
且表面受冲击越重，表面硬化就越充分，耐磨性就越好。
由于高锰钢自身硬度很低（HB170-230），在未硬化时耐磨性是极其有限的，若高锰钢件表面所承受冲击力不足，则表面不能充分硬化（充分硬化后表面硬度可达HB550以上，反之则在HB350以下）则耐磨性无从发挥，而呈现出不耐磨状况。
抗磨高铬铸铁系列：按组织结构和使用情况，铬系铸铁可以分为三大类：第一类为具有良好高温性能的铬系白口铸铁。
这种铸铁含铬量为33%，其组织多数为奥氏体和铁铬碳化物，有时也出现铁素体。
这种合金除具有一定的耐磨性外，在温度不高于1050℃的高温工作条件下，具有良好的抗氧化性能。
第二类为具有良好耐磨性的铬系白口铸铁（简称高铬铸铁）。
这种铸铁中除含有12～20%的铬外，还含有适量的钼。
这类铸铁凝固后的组织为(Fe,Cr)7C3型碳化物和γ相。
当基体全部为马氏体时，这种合金的耐磨性能最好。
如果基体中存在残余奥氏体，通常要进行热处理。
国内耐磨材料分类
我国目前通用的耐磨材料有以下几大系列：一是高锰钢系列：如高锰钢（ZGMn13）、高锰合金（ZGMn13Cr2MoRe）、超高锰合金（ZGMn18Cr2MoRe）等；二是抗磨铬铸铁系列：如高、中、低铬合金铸铁（如Cr15MOZCu）；三是耐磨合金钢系列:如中、低、高碳多元金合钢（如ZG40SiMnCrMO和ZG35Cr2MoNiRe）；四是奥贝球铁（ADI）系列；五是各类复合或梯度材料及硬质合金材料：如碳化铬复合材料（Cr2C3+Q235）、高能离子注渗碳化钨材料（WCSP）、高韧硬质合金（YK25.6）等；六是各类非金属耐磨材料：如聚合陶瓷复合材料、氮化硅（Si3N4）、增韧氧化锆（Y2O3+ZrO2）、增韧三氧化二铝（Al2O3/ZrO2）等。
不同系列的耐磨材料性能比较：2．2．1 高锰钢系列：其代表为高锰钢ZGMn13。
在承受剧烈冲击或接触应力下，其表面会迅速硬化，而芯部仍保持极强的韧性，外硬内韧既抗磨损又抗冲击。
且表面受冲击越重，表面硬化就越充分，耐磨性就越好。
由于高锰钢自身硬度很低（HB170-230），在未硬化时耐磨性是极其有限的，若高锰钢件表面所承受冲击力不足，则表面不能充分硬化（充分硬化后表面硬度可达HB550以上，反之则在HB350以下）则耐磨性无从发挥，而呈现出不耐磨状况。
2．2．2 抗磨高铬铸铁系列：按组织结构和使用情况，铬系铸铁可以分为三大类：第一类为具有良好高温性能的铬系白口铸铁。
这种铸铁含铬量为33%，其组织多数为奥氏体和铁铬碳化物，有时也出现铁素体。
这种合金除具有一定的耐磨性外，在温度不高于1050℃的高温工作条件下，具有良好的抗氧化性能。
第二类为具有良好耐磨性的铬系白口铸铁（简称高铬铸铁）。
这种铸铁中除含有12～20%的铬外，还含有适量的钼。
这类铸铁凝固后的组织为(Fe,Cr)7C3型碳化物和γ相。
当基体全部为马氏体时，这种合金的耐磨性能最好。
如果基体中存在残余奥氏体，通常要进行热处理。
铬在铸铁中地作用
第六章合金元素在铸铁中的作用及合金铸铁在铸铁中加入一定的合金元素可以改变铸铁的铸态或热处理后的组织，从而改变其物理性能和化学性能。
我们把含有一定数量的合金元素，从而具有特定的物理或化学性能的铸铁称为合金铸铁。
本章主要介绍合金铸铁中常见合金元素在铸铁中的作用及合金铸铁的组织及性能特点。
第一节铬在铸铁中的作用及铬系耐磨铸铁一、铬对铁碳相图的影响及含铬碳化物为了更好地了解铬在铸铁中的作用，首先介绍有关相图。
图6—1是Fe-Cr 二元相图。
在Fe-Cr相图中，γ相区接近于环弧状，与Fe-C相图的γ相区相比，其温度范围要小一些，而成分范围更大一些。
在该相图中存在着σ相区，这种相为脆性相。
图6—1 Fe-Cr二元相图1──非平衡磁性转变线2──平衡磁性转变线图6—2为杰克逊（Jackson）用热分析法得到的Fe-C-Cr三元相图的液相面投影图。
6—2 Fe-C-Cr三元合金的液相面图该图表明，Fe-C-Cr合金凝固时，随合金成分的不同，可以析出α、γ、K1、K2、K C五种不同的相。
在这五种相中，α和γ是固溶体相，其余三个相为结构不同的碳化物相，它们分别为：K1＝(Cr,Fe)23C6K2＝(Cr,Fe)7C3K C＝(Cr,Fe)3C按照杰克逊所提出的相图，在准稳态时Fe-Cr-C三元合金有三个包共晶反应和一个包共析反应，即1449℃时，L＋K1→α＋K21292℃时，L＋α→γ＋K21184℃时，L＋K2→γ＋K C795℃时，γ＋K2→α＋K C这三种碳化物的晶体结构类型及其溶解碳和铬的能力见表6—1。
由图6—2可以看出，铬对铁碳合金中碳化物的相结构有重要影响。
当铬含量很低时，铁碳合金中的碳化物为K C；铬含量较高时，碳化物主要为K2；而只有当铬含量大于60%时，才可以在很窄的含碳量范围里析出K1相。
这些碳化物可以和γ相形成共晶体，如果合金是亚共晶成分，则凝固时先析出γ相，当铁液成分达到共晶成分时，析出γ相和碳化物共晶体；如果合金是过共晶成分，则先析出碳化物，然后析出共晶体。
基于低铬白口铸铁磨球脆性产生机制的生产控制方法
材 料 工 艺 ＭＡ Ｅ ＩＬ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＴＲＡ ＆ＴＣ Ｎ Ｌ Ｇ
基于低铬 白口铸铁磨球 脆性产生机制的生产控制方法
Ｐｒ ｄ ｔｏ ｎｔ ｏ ｅ ｈ ｄ ｓ ｄ ｏ ｉｔｅ ｓ ｅ ｈａ ｉｍ ｏ ｕｃ ｉ ｎ Ｃｏ ｒ ｌ Ｍ ｔ ｏ Ｂａ ｅ ｎ Ｂｒｔｌｎｅ ｓＭ ｃ ｎ ｓ ｏ ｗ ｈｉｅＣａ ｔＩ ｏ ｒｎｄｉ ｌｓ ｆＬｏ ＣｒＷ ｔ ｓ ｒ ｎ ａｌ ｆｏ Ｃｒ ｉ ａ ｔｒ ｎｇｒ ｄｉｇ ｂ ｌ ． ｔ ａ ｙｎ ｎ ｍ ｏ ｉｇ ｑｕ ｉ ｏ ｗ ｔ ｃ ｓ ｏ ｎ ｎ ａ ｌ ｔ ｙ ｌ ｗｈ ｅ ｉ ｉ ｓ Ｋ ｙ ｒ ： ｏ Ｃｒ ｉ ａ ｔｒ ｎ， ｒ ｄｉｇ ｂ ｌ Ｂｒｔ ｎ ｓ ｃ ａ ｉｍ ， ｒ ｄｕ ｔ ｎｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｗｏ ｄｓ Ｌ ｗ ｔ ｃ ｓ ｏ Ｇ ｉ ｎ ａｌ ｉｌ ｅ ｓ ｍｅ ｈ ｎｓ ｗｈ ｅ ｉ ｎ ， ｔｅ Ｐ ｏ ｃ ｉ ｏ ｔｏ ｏ
由脆 相 网状 铁铬 碳 化 物 呈海 绵 体 状 的 分 布对 基 体割 裂 而造 成 的 强 韧性 严 重 下 降是 造 成 该类 磨 球 脆
性 机 制 的 主要 方 面 ； 分 析 在 冷 一 交 变 应 力作 用 从 热 下 服役 的磨 球 表 面形 成 脆 性 剥 落 、 圆 、 裂 等缺 陷 失 炸 形 成 机 制 中发 现 碳 化 物 是 合 金 白 口铸 铁 冷 一 疲 劳 热
裂纹 扩展 的 主要通 道 ； 与基 体相 比 ， Ｍ Ｃ型 网状组 织 导热 性 能 更 差 ， 上不 恰 当的处 理 工 艺 ， 大 了磨 球 加 增
内应 力 。以上 显 见 ， 现 Ｍ， 实 Ｃ型铁 铬碳 化物 断 网和条
化物 发生 断 网等形 态改 善 的态势 受 到阻碍 ， 且 因为 而 碳 化物是 淬透 性 的“ 碍 ” 这将 直接 影响 淬火 组织 形 阻 ，
稀土低铬白口铸铁磨球的生产工艺
从而将物料制成一定粒度要求的粉状物 。 这就要求 磨球 ：具有足够承受小能量多频次冲击 的能力 ， 即
收稿 日期 ：￣８－ — ７ ２ － ６ １ ０ 作者 简介 ： 熊其兴（ ９ ４ ） 男 ， １６ 一 ， 高级工程 师， 主要从事材 料成型研究 及教学工作 。
１碳 在低铬 白口铸铁 中， ） 随着碳量的增加
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ４ ６ ７ （０ ８ ０ － ０ ５ ０ １０ — １ ８ ２０ ）５ Ｏ ３ — ３
Ｐｒ ｄ ｃｉ ｎ ｏ ｒ － ａ ｔ ｗ ｒ ｍｉ ｍ ｈ ｔ ｓ ｒ ｎ Ｇｒｎ ｉ ｇ Ｂａｌ ｏ ｕ ｔｏ ｆＲａ ｅ ｅ ｒｈ Ｌｏ Ｃｈ ｏ ｕ Ｗ ｉｅ Ｃａ ｔＩｏ ｉ ｄｎ ｌ
２０ 年第 ５ ０８ 期 ２ ０ 年 １ 月 ０８ Ｏ
・
铸
造
设
备
研
究
Ｏ ｔ ０ ８ Ｎ５ ｃ． ０ ｏ ２
Ｒ Ｓ Ａ Ｃ １ Ｄ Ｅ Ｎ Ｆ Ｕ Ｄ Ｙ Ｅ ＵＰ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｈ ｓ 、 Ｉ ＳＯ Ｏ Ｎ Ｒ Ｑ ＩＭＥ Ｔ Ｕ
应 用研 究 ・
稀土低 铬 白口铸铁磨球 的生产 工艺
应 当从以下几个方面加 以严格控制。 ２ 化学成分的设计 化学成分 的设计是保证磨 球具有足够高的硬 度 ， 得 良好 的 韧 性 ， 而 达 到 既 耐 磨 又 耐 冲击 的 获 从 目的。目前生产低铬 白口铸铁磨球采用的材质有 ： Ｃ 系 、卜Ｃ 系 、ｒＭ — ｕ ｒ ｃ ｕ Ｃ— ｏＣ 系白 口铸铁。无论采取 哪种材质 。 影响其性能的主要元素是碳 、 铬和铜。
程中工艺控制不当 ，就会导致磨球质量不稳定 ， 直
碎。目前较多生产厂家采用了金属型生产工艺， 但
白口铸铁牌号标准及化学成分表
白口铸铁牌号标准及化学成分表白口铸铁是一种常见的铸铁材料，其在工业、建筑和汽车制造等领域都有广泛的应用。
为了保证白口铸铁的质量和性能，制定了一系列的标准和化学成分表，以便生产和使用过程中的监管和检验。
本文将介绍关于白口铸铁牌号标准及化学成分表的相关内容。
一、白口铸铁的牌号标准1. GB/T 9439-2010《白口铸铁牌号及化学成分》该标准是我国工业生产中应用较为广泛的白口铸铁牌号标准之一。
其中包括了不同牌号的白口铸铁的化学成分要求，并对其力学性能、金相组织和表面质量等方面做出了详细的规定和要求。
通过执行该标准，可以有效地保证白口铸铁产品的质量和可靠性。
2. ASTM A48/A48M-03《白口铸铁牌号分类系统》这是国际上广泛使用的白口铸铁牌号分类系统之一，涵盖了多种不同级别和类型的白口铸铁产品。
该标准对每种牌号的化学成分、机械性能和金相组织等方面进行了详细的分类和规定，为国际贸易和技术交流提供了便利。
3. JIS G5501-2000《白口铸铁牌号及其化学成分》这是日本工业标准中关于白口铸铁的重要分类标准之一，与GB/T9439-2010标准类似，都对白口铸铁不同牌号的化学成分和性能做出了详细的规定，为日本的白口铸铁生产和使用提供了重要的技术支持。
二、白口铸铁的化学成分表1. 铸铁中的主要成分铸铁主要由铁、碳和硅组成，碳的含量通常在2%以下。
钼、铬、镍、铜等元素在一定范围内的含量也对铸铁的性能有着重要的影响。
2. 白口铸铁的典型化学成分以GB/T 9439-2010标准为例，典型的白口铸铁化学成分一般包括：碳含量在3.4%-3.9%之间，硅含量在1.8%-2.6%之间，锰含量在0.3%-0.6%之间，磷含量小于0.15%，硫含量小于0.045%等。
3. 化学成分对白口铸铁性能的影响化学成分直接影响着白口铸铁的金相组织、机械性能、耐磨性和耐蚀性等方面的特点。
合理控制碳含量和硅含量可以有效地调节铸铁的硬度和强度，而锰、磷、硫等元素则分别影响着铸铁的热处理性能、磨削性能和加工性能等方面。
变质低铬白口铸铁的强韧化及耐磨性研究
（． Ｓｈｏ ｏ ｔｉｌ Ｓｉ ｃ ｎ ｎｉ ｅ ｎ １ ｃｏｌ ｆ Ｍａ ｒ ｓ ｃ ｎｅａｄ Ｅ ｇｎ ｒ ｇ，ＣｎｒｌＳｕｈ Ｕ ｉｒｔ，Ｃ ａｇｈ １０ ３ ｕａ ，Ｃ ｉ ｅａ ｅ ｅｉ ｅｔ ｏｔ ｎｖ ｓｙ ｈｎｓａ ４０ ８ ，Ｈ ｎ ｎ ｈｎ ａ ｅｉ ａ；
（ ．中南大学 材料科 学与工程 学院， １ 湖南 长沙 ４ ０ ８ ； ．株洲湘能特钢有限公司 ， １０ ３ ２ 湖南 株洲 ４ ２０ ） １ ３ ０
摘
要： 通过在铸造过程 中对熔体进行复合 变质处 理 ， 备 了变质低铬 白 Ｉ铸铁 。采用金 相、 口形 貌分 析、 氏硬 度 （ Ｒ ） 制 ＝ ｌ 断 洛 Ｈ Ｃ 测
ｃ ｍｐｅ ｄｆ ａｉｎ Ａ ｔｒ ｂ ｉｇ ｑ ｅ ｃ ｅ ｔ８ ０ ℃ ａ ｄ ｔｍｐ ｒｄ ａ ５ ℃ ． ｔｅ ｍｏ ｉ ｅ ｈｔ ａ ｔｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｌｘｍｏ ｉ ｃ ｔ ． ｆ ｅｎ ｕ ｎ ｈ ｄ ａ ５ ｉ ｏ ｅ ｎ ｅ ｅｅ ｔ３ ０ ｈ ｄｆ ｄ ｗ ｉ ｃ ｓ ｒ ｏ ｉ ｅ ｏ
℃回火处理后 ， 可以获得优 良的综合力学性能 ， Ｈ Ｃ硬度 值为 ５ ． ， 其 Ｒ ６５冲击韧度值为 Ｉ． ｃ 经 强韧 化处 理后 的低铬 白 口 铁 Ｉ０Ｊ ｍ ， ／ 铸
具有优 良的耐磨性能 。 关键词 ：白口铸 铁 ； 热处理 ；显微组织 ； 硬度 ； 冲击韧度 ； 耐磨 性 中图分类号 ： Ｇ１３３ Ｔ ４ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ２ ３— ０ ９ ２ １ ）２— ０ ３— ４ ０ ５ ６９ （０ ０ ０ ０ ９ ０
低铬钛钒耐磨白口铸铁中钒钛的作用
低铬钛钒耐磨白口铸铁中钒钛的作用
随着工业的发展，铸铁在许多领域得到了广泛应用，它能够有效地替代其他金属材料。
在铸铁中，合金元素是改变铸铁性能的关键，低铬钛钒耐磨白口铸铁就是一种受欢迎的合金铸铁。
它主要由钢粉、球团煤和助熔剂等组成，并由钒钛等轻质合金元素形成。
以下将介绍低铬钛钒耐磨白口铸铁中钒钛的作用。
首先，钒钛能够增加材料的耐磨性。
由于钒具有高的弹性模量和较强的耐热、耐氧性，而钛具有较强的抗拉强度、强度和塑性，使其具有良好的耐磨性。
因此，将钒钛添加到低铬钛钒耐磨白口铸铁中，可以大大提高其耐磨性。
其次，钒钛能够增加材料的韧性。
钒钛是非常软的金属，具有较高的硬度和抗拉强度。
因此，将钒钛添加到低铬钛钒耐磨白口铸铁中，可以增加其韧性，使其具有更好的抗冲击性能。
此外，熔点低的钒钛合金有助于降低低铬钛钒耐磨白口铸铁的材料成本。
钒钛合金的熔点低，使其易于熔融，从而降低制造成本。
最后，钒钛合金能够提高低铬钛钒耐磨白口铸铁的缩短冷却时间，从而提高生产效率。
由于钒钛是很快熔融的金属，因此，将其添加到低铬钛钒耐磨白口铸铁中，可以有效地缩短冷却时间，从而提高生产效率。
以上就是低铬钛钒耐磨白口铸铁中钒钛的作用。
低铬钛钒耐磨白口铸铁是由钒钛等重量轻的金属合金元素组成的，它能够有效地提高材料的耐磨性、韧性、降低材料成本以及提高生产效率。
应变速率对球墨铸铁和低铬白口铁塑性变形能力的影响
部分 的半 径 ， 单位 ｍｍ。 等 效应 变率 用下 式计 算
毫＝２ Ｒ‘ ｆ Ｌ ， ｎ ｒ ｒ
式 巾 ：—— 试样 的扭 转 速 度 ， 位 ： ｍ。 凡 单 ｒ ｐ
本实验 试样的扭转速度为 ３ ｍ、 ｐ ６ ｍ， ３ ４ｒ ５ ｒ ８ｌ 这 种速度对应 的等效应变率分别为 ０ １ ｓ ｐ ０ ｍ、 ｐ 、７ ～，
１ 问题 的提 出
由于采用了斜轧工艺 ， 虽然提高了铸铁压力Ｄ工速度 ， ｉ Ｊ 但变形速度的提高对铸铁热塑性行为的影响 作用变得显著起来。众所周知 ， 钢具有 良好的塑性变形能力 ， 可以轧制 出质量较好 的钢球 ， 球墨铸铁的
变形能力与钢的变形能力有差距 ， 但是差距有多大？特别是在苛刻条件下球墨铸铁 的变形能力有多大？ 目前还不十分清楚 。变形速度对球墨铸铁变形量有影响 ， 但在较快变形速度下球墨铸铁的热变形限度
验条件 下 ，． ５Ｓ （ ０ ｒｍ） 合金 球 墨铸铁 ８０ ｑ ９ ０ ｑ ９ ０ ｑ ０ ２ ５ ｐ 为 ５ Ｃ、０ Ｃ、 ５ Ｃ的特 征应 变速 率 ； 墨铸 球
铁 变形 能力 大 于低铬 白 口铁 ， 墨铸 铁 临界 剪 切 变形 可达 ２４ （ 球 ．５ 变形 速 率为 ０ ２ ） 低铬 ．５Ｓ ，
又如何？这些都是研制轧制磨球急待解决的问题 。 斜轧过程的应力状态 比较复杂 ， 主要的应力为压应力 ， 剪切应力和拉应力 。本文在分析和利用斜轧
过程应力 状态分 析 的理论基 础 上 ， 择扭 转试验 来模 拟 斜轧 过程 剪 切 应 力 的作 用 。研 究 在纯 剪切 应 力 选
作用下 ， 变形速率对球墨铸铁变形能力的影响（ 压应力、 拉应力的影响本文不做讨论） 在指定实验条件 ， 下比较合金球墨铸铁 、 普通球墨铸铁 、 低铬 白口铁 、 ５ 钢 ４ ４＃ 种材质 的变形 能力 。进而得出球墨铸铁的 最大变形能力以及与其它材质变形能力的差异。从上分析可知 ， 研究球 墨铸铁的塑性变形能力对球墨
白口铸铁生产工艺
白口铸铁生产工艺白口铸铁是由亚稳定凝固得到的、断口为白亮色、组织中无游离石墨存在的铸铁。
白口铸铁按组织和成分，可分为亚共晶、共晶和过共晶三类。
CE ＜4.3%、Sc＜1的为亚共晶白口铸铁，高温时组织为枝晶状奥氏体和莱氏体（连续的渗碳体上分布着岛状奥氏体），室温时组织为珠光和莱氏体；CE=4.3%、Sc=1的为共晶白口铸铁，室温组织为莱氏体；CE＞4.3%、Sc＞1的为过共晶白口铸铁，室温组织为初静渗碳体（大板条状）和莱氏体。
由于普通白口铸铁中存在大量渗碳体和莱氏体，硬度高，脆性大，难以切削加工，在工业生产中很少直接应用，它主要被用于制作炼钢生铁和可锻铸铁的坯件。
在工业生产中，应用得最多的是冷硬白口铸铁和高铬白口铸铁。
1. 冷硬白口铸铁冷硬白口铸铁用于铸造冶金轧辊、粮食轧辊、车轮轧辊，还有发动机的挺柱、凸轮轴的凸轮部分等等。
其中，冶金轧辊的消耗量约为轧制品的0.5%。
冷硬白口铸铁是利用金属型或冷铁对铁液的激冷作用，使铸件表面一定深度内形成白口层；向内冷速稍慢，形成麻口层（过渡层）；心部冷速进一步下降，形成灰口层。
金相观察表明，表面白口层为细密的莱氏体，且往往沿散热方向排列；麻口层为渗碳体、珠光体和片状石墨；心部灰口层为珠光体和片状石墨。
除上述典型组织外，冷硬白口铸铁还有两个特例：无限冷硬和半冷硬铸铁。
冷硬白口铸铁，其断口上的白口层、麻口层和灰口层之间都有明显的界限。
无限冷硬铸铁，其白口层与麻口层之间无明显界限。
半冷硬铸铁，整个断面为麻口，其白口层与麻口层之间、麻口层与灰口层之间，均无明显界限。
合金元素对白口层深度的影响，取决于其石墨化作用的强弱：反石墨化作用越强，对白口层深度的增加作用就越强；反之，就越弱。
其中，蹄的作用最强烈，其含量只要十万分之几，就能收到显著增加白口层深度的作用。
合金元素对白口层硬度的影响，按影响由大到小，排列如下：C Ni P Mn Cr Mo V Si Al Cu Ti S→合金元素对白口层硬度的影响依次递减合金元素对麻口层的影响：蹄、碳、硫、磷减少麻口层的深度；铬、铝、锰、钼、钒增加麻口层的深度。
悬浮铸造对低铬白口铸铁组织及性气性能的影响
悬浮铸造对低铬白口铸铁组织及性气性能的影响
杨滨
【期刊名称】《南昌大学学报：工科版》
【年(卷),期】1993(015)003
【摘要】本文通过实验室不同工艺方案的试验，探讨了悬浮铸造对低铬白口铸铁组织和性能的影响，结果表明，悬浮铸造能细化低铬白口铸铁组织，改善碳化物的形态和分布特征，使冲击韧性提高87%。
【总页数】6页(P83-88)
【作者】杨滨
【作者单位】机械电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TG143.1
【相关文献】
1.显微激冷对EPC铸造低铬白口铸铁综合性能的影响 [J], 刘根生;王文才;张志明;刘金海
2.热变形量对低铬白口铸铁显微组织和冲击性能的影响 [J], 徐建秋;陈圆圆;刘华山;肖于德;乔翔;周娟;裴斐
3.悬浮铸造工艺对EPC铸造低铬白口铸铁性能的影响 [J], 刘根生;王文才;张志明;刘金海;李丘林
4.悬浮铸造对高铬白口铸铁组织和性能的影响 [J], 李秋书;刘卯生
5.低铬白口铸铁悬浮铸造的探讨 [J], 韩福生;王兴武;蔡大宙
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稀土元素降低铁碳合金亚稳系统共晶转变温度。
较薄零件奥氏体化处理后空冷，可提高硬度；较厚零件需 添加能提高淬透性的元素（如2.6%C，4.0%Cr，1.2%Mo， 1%Cu）以获得较高硬度。
和共晶奥氏体中的硅降低铬的溶解度，促使较多的铬进入碳 化物。
实验表明Ｃｒ／Ｓｉ为２．５～３．０可有效抑制石墨生成。 硅含量过高，不但难以避免石墨析出，而且会使组织脆化。
３．低铬白口铸铁中石墨对于耐磨性的影响
不能抵抗磨料的破坏作用。
少量石墨的存在能吸收外来的冲击能量，能使出现的微小裂 纹的扩展限制在一定范围内减少或延缓工件的断裂或成片脱 落。
片状石墨能成为开裂源，其不利一面大于抑制裂纹扩展的有 利作用。抗磨白口铸铁中不应存在片状石墨。
4.变质处理
共晶碳化物大部分呈现莱氏体形态，一小部分存在于晶界 （包括二次碳化物）。低铬铸铁中合金渗碳体硬度较高 （不低于1100HV）的脆性相，可以作为抗磨损的骨架， 但它也会分割基体进而削弱材料韧性。可以设法使碳物 弥散化或孤立化，以减少破坏作用。
目前普遍采用的方法是在铁液中加入一些能改变碳化物的 形核条件和生长机制的元素（变质剂），使碳化物弥散化 并改变其相貌，这种方法称为“变质处理”。
变质剂要求：提高初生相结晶过冷度和共晶反应过冷度， 使初生相和共晶相有较高的形核率；变质剂在铁水中能形 成异质晶核。
稀土、钒、氮、铝、硼以及碱土族金属有变质作用。
5.低铬白口铸铁的热处理
低铬铸铁淬硬时开裂倾向较严重，较厚成形铸件平均加热 速度不宜超过150℃/h，淬硬时一般应采用强制风冷，以 期获得主要为屈氏体的基体组织。低铬铸铁抗冲击能力差， 在冲击载荷较大的场合下使用，零件容易脆裂。具有屈氏 体和索氏体基体组织的低铬铸铁可用于抵抗较软磨料的场 合（如粉末石灰石的研磨体）。
多年来，改善低铬铁使用性能的研究大部分集中在改变碳化物的形态和分布 方面。
2.化学成分对低铬白口铸铁组织和性能影响
1）碳质量分数
低
碳化物倾向于以晶界碳化物形态存在
高
出现大量莱氏体，降低韧性、淬火裂纹敏感性
2）硅
抑制铁水的氧化过程，减少铬元素损耗。铁水硅含量＜0.6 时铸件中常出现氧化性气孔。另一方面，固溶于初生奥氏体
低铬白口铸铁
1.低铬白口铸铁的化学成分
化学成分:wc =2.4%~3.2%, wsi=0.8%~1.5% wMn=0.5%~0.8%,wCr=2.0%~5.0%
耐磨性 < M7 C3 型高铬铸铁，抗磨料磨性性能方面优于其他 材料
碳化物的形态、类型、分布情况、数量对于低铬铸铁使用性能有显著影响。 改变集体组织的性质对改善材料的耐磨性能和机械性能也有一定作用。
6.低铬白口铸铁的应用
水泥厂、选矿厂、火电厂已经使用了低铬铸铁研磨体。在 干磨和湿磨工况下，低铬铸铁的性能价格均优于碳钢和低 合金钢，更换研磨体的费用低，易于被用户接受。