如何把握型腔鑄造灰鑄鐵的強度

空腔鑄灰鐵的強度主要由物理成分、冷卻速度和保溫處理決定。

同樣的材料，如果冷卻快，強度就高，如果冷卻慢，強度就低。 如果為了提高強度，水冷或空冷往往容易產生裂紋，因此應慎用快速冷卻方法。

使用物理組件調整強度是最常見的技術。 一般主要通過調節C的濃度來調節強度，調節范圍一般為2.9---3.5%，其次是Si，一般范圍為1.5---2.4%。 這兩種元素的濃度越高，強度越低，濃度越高。 越低，強度越高。 第三是Mn，一般范圍為0.6---1.3%。 濃度越高，強度越高，濃度越低，強度越低。 硫和磷是有害元素，通常不用于強度調節。 這些是灰口鑄鐵的五種元素。 此外還有與Mn類似的Cr、Mo。 Cu對強度的影響相對較小，主要是促進石墨化，穩定碳化物，降低灰口鑄鐵的硬度和硬度，元素較多，但這是常用的成分。

第三種調整強度的方法是灰口鑄鐵的保溫處理。 這是最常用的方法。 一般是在暴露后將孕育劑（最常用的75Si-Fe）緩慢添加到鐵水底部。 對于灰鑄鐵來說，強度趨于均勻，提高了機械加工性能，降低了灰鑄鐵的硬度。

一、提高灰口鑄鐵250強度的幾種方法

1. 爐料配比 爐料配比

采用生鐵+廢鋁+回料+增碳劑的方法，利用增碳劑中的氮氣改變石墨的形狀和寬度，提高灰鐵鑄坯的韌性。

2. 控制物理組件

(1)很多冶煉企業認為硫是有害的，鐵水中硫的濃度越低越好。 當然，事實并非如此。 在灰鐵鑄鋼中，應考慮“硅碳化”和“錳硫比”。 即Mn＝1.71S+(0.2～0.5)。 物理成分表：

碳3~3.3%； 磷≤0.12； 硅1.65~2.05； 錳0.7~1.1鈦≤0.05； 硫≤0.12

(2)低合金化，添加一種或兩種合金元素，添加時應考慮碳元素的濃度，不要一味追求強度。

3、鐵水過熱

對于灰鑄鐵件，在一定范圍內提高鐵液溫度，可以細化石墨，致密晶界結構，提高鑄鐵的延伸硬度和布氏強度。 鐵水過熱溫度應控制在1500-1530℃，過熱時間應控制在以內。

4. 孕育劑和培養形式

灰口鑄鐵的孕育處理是在孕育處理后在鐵水底部緩慢添加孕育劑（最常用的75Si-Fe）。 經過保溫處理后，灰鑄鐵的強度會趨于均勻，提高了機械加工性能，同時也降低了灰鑄鐵的硬度。 灰鑄鐵毛坯的強度標準在-240之間。

錫會增加灰鑄鐵的強度嗎？灰鑄鐵中錫的濃度是多少？

錫可提高灰口鑄鐵的強度，濃度不應超過0.1%，我們銑床零件的濃度為0.08%

錫易在石墨-奧氏體界面富集，阻止碳向石墨擴散，并使碳共滲到奧氏體中，從而促進碳化物的生成。 鑄鐵中添加錫元素有促進碳化物的作用，但實際上對細化碳化物沒有作用。 鉻、銅、鎳的作用不強，需要大量添加才能顯著細化晶界。 錳對于促進碳化物具有適度的作用，但其用量往往因保持合適的Mn/S比而受到阻礙。 釩和鉬的促進硬化能力最強，添加少量即可有相當大的改善。

如何利用熱處理提高灰口鑄鐵250的強度

為了提高灰鑄鐵的表面強度和耐磨性，可進行表面處理，即火焰表面滲碳、高中頻表面滲碳。加熱溫度為850-950℃。 考慮到其導熱性較差，加熱速度不宜太快，否則會形成熔化、滲碳裂紋缺陷。 高頻滲碳要求鑄鐵正火后的碳化物組織以碳化物為主。 采用噴水或聚乙烯醇水堿液，滲碳溫度在200-400℃范圍內，強度40-40℃，可保證表面強度和耐磨性

如果用內電阻爐加熱，該如何處理？

灰鑄鐵的滲碳和滲碳與鋼的組織變化基本相同，但由于鋼坯原始組織和鑄鋼中石墨的分布和厚度的差異，這種誘因對加熱有顯著的影響。處理，因此它的加熱、保溫和冷卻與鋼材的熱處理不同。 (1)滲碳鑄鐵的加熱溫度宜為830~900℃。 當碳化物組織為鐵素體時，應取上限；當碳化物組織為碳化物時，應取下限。 (2)保溫時間還應根據碳化物組織來確定。 當原始組織為硬質合金時，保溫時間必須充分保證型腔各部分加熱到規定溫度。 如果原始組織是碳化物+鐵素體或鐵素體，則保溫時間必須保證石墨溶解到奧氏體中達到飽和。 因此，根據碳化物的不同，保溫時間應為0.5~3h。 但無論保溫時間多長，都不會減少奧氏體中固溶碳量，也不能提高滲碳效果，因此無需延長保溫時間。 (3)冷卻為了使坯料在調質時獲得馬氏體組織，并保證型腔不致淬火或變形過大，應選擇合適的滲碳介質。 由于鑄鐵中石墨（特別是厚條狀石墨）的存在，易導致集中撓曲和滲碳裂紋，因此鑄鐵通常采用油作為滲碳介質。 這里需要說明的是：滲碳后毛坯的絕對強度值通常不會超過，只有在極少數情況下才能達到，即原始組織良好且富含適當合金元素時。 滲碳件的滲碳應在淬火、回火后立即進行，滲碳溫度應根據型腔的具體要求確定。 通常高溫（250℃以下）滲碳的主要目的是消除滲碳變形，降低塑性； 低溫滲碳（500~600℃）是為了獲得以索氏體為碳化物的組織。 從200℃左右開始，提高滲碳溫度，強度和強度逐漸降低，塑性增加。 灰鑄鐵的等溫淬火和回火現已廣泛應用，其操作與鋼的等溫滲碳相似。

如何穩定灰鑄鐵的強度，

1、隨著日常生產，灰口鑄鐵的強度肯定會出現上下誤差。 有時誤差可能是兩位數。 這種生鐵與回收材料的遺傳有關。 通常該錯誤是在更換一批生鐵或長時間生產同一批次生鐵后發生的。 當機種毛坯更換為其他機種時，下次更換生鐵或不同機種毛坯時，需要積累經驗并調整碳當量，避免強度出現明顯誤差。

2、日常保持穩定的強度，主要控制爐前配料、孕育劑添加量、澆注溫度。

鑄鐵的延伸率、硬度、強度主要取決于什么？ 如何提高鑄鐵的延伸硬度和強度？

影響伸長硬度的主要因素是成分。 晶界濃度越大，延伸硬度越高。 強度隨著碳化物、碳化物、磷晶界、馬氏體、貝氏體數量的減少而降低。 普通毛坯的硬度和強度可以通過增加碳化物數量和晶界片層寬度來提高。 如果允許，也可以采用熱處理。

如何提高灰鑄鐵坯的延伸率和硬度

為了提高灰鑄鐵的延伸硬度，應采用較低的碳當量。 灰鑄鐵中碳濃度多為2.6%～3.6%，硅濃度為1.2%～33.0%。 根據鋼坯的壁厚，上限應盡可能低。 ，適當提高錳濃度。 通?；诣T鐵中錳的濃度為0.4%～1.2%。 當鑄鋼不顯白時盡量設定上限。 此外，還可以采用合金化的方法來提高坯料的延伸率和硬度。 適當添加微量合金如鉻、鉬、錫等元素也能顯著提高灰鑄鐵的延伸率和硬度。 同時必須與鐵水的孕育處理相配合。

為了提高灰鑄鐵的延伸硬度，應采用較低的碳當量。 灰鑄鐵中碳濃度多為2.6%～3.6%，硅濃度為1.2%～33.0%。 根據鋼坯的壁厚，上限應盡可能低。 ，適當提高錳濃度。 通常灰鑄鐵中錳的濃度為0.4%～1.2%。 當鑄鋼不顯白時盡量設定上限。 此外，還可以采用合金化的方法來提高坯料的延伸率和硬度。 適當添加微量合金如鉻、鉬、錫等元素還可以顯著提高灰鑄鐵的延伸率和硬度。 同時必須與鐵水的孕育處理相配合。

如何穩定灰鑄鐵中的碳化物結構

在鑄鋼生產中，灰鑄鐵中添加的合金元素按其作用可分為四類：石墨化元素、碳化物生成元素、穩定碳化物元素和細化碳化物元素。 碳(C)、硅(Si)、鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)和鎳(Ni)等元素在鑄鐵熔化時能促進石墨的生成，被認為是石墨化元素。 然而，這些元素的效果并不相同。 Cu的石墨化能力僅為Si的0.05%。 Ni和Cu具有石墨化和細化碳化物的雙重作用，其中細化碳化物的作用是主要的，所以它們我認為是穩定碳化物的元素。 因為錫（Sn）、銻（Sb）、錳（Mn）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）、鈮（Nb）可以減緩石墨的析出，降低產生回火的傾向體，并定義為矩陣生成元素。 有些元素，如鉬（Mo），還具有雙重作用，因為它可以細化碳化物：當鉬濃度高時，它是細化碳化物的元素；當鉬濃度高時，它是細化碳化物的元素；當鉬濃度高時，它是細化碳化物的元素。 當其濃度>0.8%時，它是一種基質生成元素。 人們有意識地在灰鑄鐵液中添加一些合金元素，以促進碳化物的產生，細化碳化物組織，增強其穩定性。 由鐵素體和氮化物片狀交替組成的細小碳化物層狀結構會降低鑄鐵的強度和硬度。

如何控制灰鑄鐵中的氮化物

淬火體分子式為Fe3C，是一種具有復雜晶格結構的間隙化合物。 其含碳量為6.69%； 其熔點約為1227℃； 它不發生同素異形轉變； 但存在磁轉變。 在230℃以下具有弱鐵磁性，在230℃以上失去鐵磁性； 其強度很高（相當于），而塑性和沖擊硬度幾乎為零，延展性極高。 淬火體不易被硫酸、醇堿腐蝕，在顯微鏡下呈現白色條紋，但被酸甜的硫酸鈉腐蝕，在顯微鏡下呈現白色。 淬火體的顯微組織有多種形狀。 當與鋼和鑄鐵中的其他相共存時，呈塊狀、粒狀、網狀或板狀。 滲碳體是不銹鋼中的主要強化相，其形態和分布對鋼的性能影響很大。 同時，Fe3C是介觀（間）穩定相，在一定條件下會分解：Fe3C→3Fe+C，分解的單質碳是石墨。

鋪石墨冷鐵的灰口鑄鐵加工表面氣泡如何處理

在使用石墨冷烙鐵之前，對石墨冷烙鐵進行保溫可以避免出現氣孔。 石墨冷鐵球的主要使用原理是石墨冷鐵材料具有比重輕、耐火度高、導熱系數大等優點。 因此，用石墨冷鐵代替金屬冷鐵作為激冷器，可以更好地解決鑄件、鑄銅、鑄鋁等毛坯的松動、縮孔問題。 并且能有效解決鋼坯因使用金屬冷鐵而產生的白點、氣孔等鑄造缺陷。 將成形后的石墨冷鐵置于需要激冷的鑄鋼熱段中，可使鋼坯金相組織變成細條狀碳化物高達95%以上，晶界簇數可達450個，坯料強度可提高20-50HB。 可以提高毛坯表面的白度和耐磨性。 使用石墨冷鐵時，可在冷鐵上涂上石墨油墨或砂巖油墨，使用時間比金屬冷鐵長5-10倍。

硼合金鑄鐵的異同

硼鑄鐵通常是指在灰鑄鐵中添加0.03-0.08%的硼，以在金相組織中獲得不同數量的含硼固溶體或萊氏體組織。 含硼固溶體的顯微強度在-1280之間。 隨著硼濃度降低，顯微強度降低。 硼鑄鐵的氣缸套使用壽命比高磷鑄鐵的氣缸套長50-70%。 近年來，其應用范圍已擴大到磨床床身等耐磨零件。

硼鑄鐵由于具有不同于普通鑄鐵的特殊金相組織，因此具有更好的耐磨性。 特別是隨著硼的加入，結構中出現了一種新的硬質相——含硼晶粒。 這些含硼基體的結構是什么？ 通常認為是Fe23(CB)6，Fe3(CB)也被認為是Fe-Fe2B-Fe3(CB)的三元晶界結構，也有人認為應富含一定量。 當使用釩、鎢、鉬等元素時，還會產生(FeX)3(CB)6和(FeX)23(CB)6等結構。

全相組織含硼鑄鐵的顯著特點是晶界碳化物上分布著斷續的網狀含硼基體與磷晶界的復合組織。 用量約為6-l2%。 碳化物為細條狀碳化物，石墨呈A型均勻分布。

含硼晶粒的顯微強度（上圖）高于磷晶界的顯微強度（-800）。 這些含硼氮化物在鑄鐵中往往以小片狀或塊狀均勻分布在碳化物上，而碳化物是強度比它低得多的碳化物。 初次生銹后，強度較低的碳化物因生銹而出現輕微麻點，成為第二摩擦面。 高強度硼基體硬質相在晶界處突出，在碳化物上形成第一摩擦面。 硬質合金上的凹坑部分充滿了潤滑油，加上石墨的自潤滑和儲油功能，產生了硼鑄鐵獨特的耐磨結構，使其大大增強。 硼鑄鐵的耐磨性隨含硼晶粒的減少而提高，含硼晶粒隨硼含量的增加而減少。

灰鑄鐵件產生冷裂的原因有哪些？ 他有什么辦法可以避免嗎？

其原因是落砂時薄殼件晃動破裂，違反操作規程； 水噴砂清砂時，熱撓度較大，當撓度超過鑄鐵某一部位的伸長硬度時，應產生冷裂紋。 避免方法：對于易產生裂紋的薄殼零件，應單獨挑出清洗，并認真執行合理的操作程序； 根據新鄉同和（灰）鐵鑄件的組織和性能特點，選擇合理的清理方法和清理工具； 嚴格執行噴水工藝； 盡量減少運輸和搬運過程中的碰撞。

哪些元素影響灰口鑄鐵的流動性？

合金的流動性：是指熔融金屬的流動能力。 影響合金流動性的誘因： 1、合金的類型：不同類型的合金具有不同的螺旋寬度，即具有不同的流動性。 其中灰鑄鐵的流動性最好，其次是硅紅銅和鋁硅合金，而鑄件的流動性最差。 2、化學成分及結晶特征：純銀和晶界成分的合金，熔化從鑄鋼壁表面向中心逐漸加速，熔化后的表面比較光滑，流動阻力對未熔化的液體量小，所以流動性好。 對于在一定熔化溫度范圍內結晶的亞固溶體合金，熔化時坯料呈現出寬闊的兩相區，既有液態晶體，也有樹狀晶體。 熔化溫度范圍越寬，枝晶越發達，金屬流動的阻力越大，金屬的流動性越差。

灰鑄鐵中鋁濃度過高有哪些有害影響？

灰鑄鐵中鋁濃度高的缺點：機械性能降低，強度增加，耐熱性降低，低溫下機械性能增加。

銅在鑄鐵中起什么作用？

銅也是灰鑄鐵中最常用的合金元素之一。 雖然單獨添加Cu也可以增強灰鑄鐵分析儀器的硬度，但其效果不如Cr顯著[4]。 在大多數情況下，Cu經常與合金元素Cr一起作用。 因此，當Cr濃度為0.20%~0.25%時，Cu濃度較適宜。 試驗時碳當量控制在3.95%-4.05%，Cr濃度控制在0.20%-0.25%，分別用60%SiBa和40%兩種培養物進行復合培養，培養物總添加量為 4%。

當Cu濃度大于0.4%時，隨著鐵水分析儀Cu含量的降低，延伸硬度顯著降低。 當Cu含量達到0.4%時，這些下降趨勢明顯緩解。 而當Cr含量超過0.5%，進一步降低鐵水Cu含量時，延伸硬度變化不大。 據悉，鐵水底部Cu含量的變化對白水口長度影響不大。

銅合金分析儀器鐵水底添加Cu主要有兩個作用。 一方面，Cu也是穩定碳化物的元素，因此Cu的添加可以減少和穩定碳化物中的碳化物組織； 另一方面，Cu是促進石墨化的元素，可以抵消Cr元素增加的不利影響，有利于保證鐵水的鑄造工藝性能。

銅是鋼和鋁等合金的重要添加物。 在低合金結構鋼中加入少量的銅（0.2-0.5%），可以提高鋼的硬度及其耐大氣和海洋腐蝕的能力。 在耐腐蝕鑄鐵和碳鋼中添加銅，可以進一步提高其耐腐蝕性能。 含銅約30%的高鎳合金是著名的高硬度、耐腐蝕的“蒙乃爾合金”，廣泛應用于核工業。