通用的球墨鑄件低合金鋼分類

時間:2011-03-20 16:13 作者:admin 點擊:
國多年來沿用的以鋼的含碳量作為分級的尺度,通用的球墨鑄件低合金鋼主要包括錳系,鉻系和鎳系三個系列,這些系列鋼種是球墨鑄件碳鋼的成分基礎上進行合金化,機械制造中,并通過相就

國多年來沿用的以鋼的含碳量作為分級的尺度。通用的球墨鑄件低合金鋼主要包括錳系、鉻系和鎳系三個系列。這些系列鋼種是球墨鑄件碳鋼的成分基礎上進行合金化,機械制造中。并通過相就的熱處理,以獲得比球墨鑄件鋼更高的常溫機械性能的.高合金鑄鋼具有更高的性能,與特種鑄鐵相比。特別是機械性能,如高鉻抗磨白口鑄鐵,雖有很高的抗磨性,但其韌性則較差,不適于在高沖擊力的作用下工作,而高錳鋼則既有很高的抗磨性,又有很高的沖擊韌性,能經受高沖擊磨損。又如高硅鑄鐵在酸類公質中有強而蝕性,但其強度很低,極易脆裂。而奧氏體不銹鋼則既具有而蝕性,又有較高的強度和很高的沖擊韌性,適用于經受沖擊或震動條件下的耐蝕球墨鑄件,如而酸泵的旰輪等。再如高鉻鑄鐵雖有很高的耐熱性,但也是低強度、高脆性的資料,而高鉻鎳鋼和鉻錳氮鋼則具有很高的強度和韌性。因此,高合金鑄鋼比特種鑄鐵更適合于在重載荷、沖擊和震動條件下工作的機器零件,比特種鑄鐵具有更大的可靠性和安全性。
球墨鑄件性能方面,由于高合金鋼中含有大量合金元素。每種高合金鋼均有其特點,生產上需要根據其球墨鑄件性能特點來制定相應的球墨鑄件工藝。焊接方面,一般需要使用特定的合金焊條。有些鋼種焊接時還需要采取惰性氣體庇護,必在時還需要在焊前進行球墨鑄件預熱和在焊后進行的改善焊接部位組織以及消除焊接應力的熱處理等。切削加工方面,由于高合金鋼種硬度很高,有的鋼種韌性很強,以至于用加工一般碳鋼及低合金所用的刀具和切削工具,不能進行加工,而必需采用特定的刀具切削工藝。
高錳鋼是最通用的一種。高錳鋼中錳的公稱含量為13%質量分數)牌號為ZGMn13鋼經過熱處置懲罰后具有單一奧氏體組織,球墨鑄件抗磨鋼中。韌性很好,但硬度并不高,但這種奧氏體有加工硬性,球墨鑄件在工作中經受強烈的沖擊或擠壓時,其概況層組織發生加工硬化,硬度大為提高,因而具有很高的抗磨性。
近年來國內外發展了抗磨耐蝕合金鋼,由于水力發電和其它工業的需要。其中典型的用于制造水輪機轉子和單漿葉片所用的鉻鎳鉬馬氏體不銹鋼和析出硬化型球墨鑄件不銹鋼。抗磨耐蝕不銹鋼也是以鉻為主要耐蝕合金元素的為了使鋼具有高硬度。以便在鉻鎳的聯合作用下,使鋼具仍很高的淬透性,從而使大型厚壁球墨鑄件能在油淬或空泠條件下,得到沿全斷面厚度的馬氏體組織。析出硬化型不銹鋼中,由于有彌散硬化相在馬氏體基體上析出,因而更進一步提高了鋼的硬度和抗磨性。為了保證有良好的耐蝕性和焊接性,這類鋼中碳的質量分數比力低,一般在0.1%以下。
可鍛鑄鐵是將白口鑄鐵通過固態石墨化熱處理(包括有或無脫碳過程)得到具有團絮狀石墨的鐵碳合金。采用不同的熱處理方法。即黑心可鍛鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵和白心可鍛鑄鐵。得到鑄鐵組織中有呈團絮狀的石墨(退火碳)存在這種石墨雖不很圓整和緊密,但它對基體的割裂作用則比灰鑄鐵中的片狀石墨要小得多,因此它能使鑄鐵得到較高的強度及良好的韌性。鑄鐵的基體可以通過熱處置懲罰來加以控制。使之成為鐵素體或珠光體。用這種方法得到鐵素體基體可鍛鑄鐵因組織中有石墨存在因而鑄鐵的斷面呈暗灰色,而在表層經常有薄的脫碳層呈淺灰色,故通稱為黑心可鍛鑄鐵。而珠光體可鍛鑄鐵則是以其基體命名的球墨鑄件斷面上從外層到心部,當將白口鑄鐵毛坯件在氧化性質的爐氣條件下進行退火時。發生強烈的氧化和脫碳。完全脫碳層中無石墨存在鑄鐵的組織為鑄素體。實際上,小斷面尺寸條件下,鑄鐵的組織基本上為單一的鐵素體和退火碳。而在大斷面尺寸條件下,表層為鐵素體,中間區域為珠光體和鐵素體及退火碳,而心部區域則為珠光體及退火碳(間或有少量鐵素體)這種鑄鐵斷面由于其心部區域有發亮的光澤,而表層色澤較暗,故通稱為白心可鍛鑄鐵。

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