铸件白口,指在结晶过程中没有石墨析出,铸件中的碳全部以渗透碳体形式存在,断口呈银白色。
出现原因:铸件凝固时,由于冷却速度等因素的不同,可能一部分结晶为灰口, 另一部分结晶为白口,通常,白口组织在冷却速度快的表面出现。
白口铸铁硬度高,但韧性差,很难加工,因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐磨而不受击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等,大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料。
扩展资料
铸铁一般可分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。除了白口铸铁,其余四种铸铁中的碳基本以石墨形式存在,部分存在于珠光体中。
(1)灰铸铁
灰铸铁,石墨呈片状,其成本低廉,铸造性、加工性、减震性及金属间摩擦性均优良,至今仍然是工业中应用最广泛的铸铁类型。但是,由于片状石墨对基体的严重割裂作用,灰铸铁强度低、塑性差。
(2)可锻铸铁
可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火获得的,石墨呈团絮状,塑性比灰铸铁高。
(3)球墨铸铁
球墨铸铁是将白口铸铁经过球化和孕育处理后得到的高性能铸铁,析出的石墨呈球状故称为球墨铸铁。球墨铸铁的塑性和韧性相对于普通铸铁都得到了大幅度提高,故而可以在一些范围“以铁代钢”。
(4)蠕墨铸铁
蠕墨铸铁中石墨呈蠕虫状,头部较圆、具有比灰铸铁强度高,比球墨铸铁铸造性能好、耐热疲劳性能好的优点。
--白口铸铁
--反白口
我国抗磨白口铸铁国家标准(GB/T8263)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(%) 牌号 C Mn Si Ni Cr Mo Cu P S KmTBCr12 20-33 ≤20 ≤15 ≤25 110-140 ≤30 ≤12 ≤010 ≤006 KmTBCr15Mo 20-33 ≤20 ≤12 ≤25 110-180 ≤30 ≤12 ≤010 ≤006 KmTBCr20Mo 20-33 ≤20 ≤12 ≤25 180-230 ≤30 ≤12 ≤010 ≤006 KmTBCr26 20-33 ≤20 ≤12 ≤25 230-300 ≤30 ≤12 ≤010 ≤006 表2 高铬铸铁的硬度 牌号 铸态或去应力处理 硬化态或硬化态去应力处理 软化退化态 HRC HBW HRC HBW HRC HBW KmTBCr12 ≥46 ≥450 ≥56 ≥600 ≤41 ≤400 KmTBCr15Mo ≥46 ≥450 ≥58 ≥650 ≤41 ≤400 KmTBCr20Mo ≥46 ≥450 ≥58 ≥650 ≤41 ≤400 KmTBCr26 ≥46 ≥450 ≥56 ≥600 ≤41 ≤400 表3 高铬铸铁件热处理规范 牌号 软化退火处理 硬化处理 去应力处理 KmTBCr12 920-960℃保温1-8h,缓冷至700-750℃保温4-8h,冷至600℃以下出炉空冷或炉冷 920-980℃保温2-6h,出炉空冷 200-300℃保温2-8h,出炉空冷或炉冷 KmTBCr15Mo 920-960℃保温1-8h,缓冷至700-750℃保温4-8h,缓冷至600℃以下出炉空冷或炉冷 920-980℃保温2-6h,出炉空冷 200-300℃保温2-8h,出炉空冷或炉冷 KmTBCr20Mo 960-1000℃保温1-8h,缓冷至700-750℃保温4-10h,缓冷至600℃以下出炉空冷或炉冷 960-1020℃保温2-6h,出炉空冷 200-300℃保温2-8h,出炉空冷或炉冷 KmTBCr26 960-1060℃保温2-6h,出炉空冷 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、3-55%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,
表4 美国Climax钼公司规定的高铬铸铁成分(质量分子数)% 成分
牌号 12-1 15-3 15-2-1 20-2-1 超高碳 高碳 中碳 低碳 C 30-35 36-43 32-36 28-32 24-28 28-35 26-29 Cr 11-14 14-16 14-16 14-16 14-16 14-16 18-21 Mo 05-10 25-30 25-30 25-30 24-28 19-22 14-20 Cu <10 - - - - 05-12 05-12 Mn 05-08 07-10 07-10 05-08 05-08 06-09 06-09 Si 05-08 03-08 053-08 03-08 03-08 04-08 04-09 S <005 <005 <005 <005 <005 <005 <005 P <010 <010 <010 <010 <010 <006 <006 空冷时不出现珠光体的最大断面(mm)- 70 90 120 200① >200 硬度HRC 铸态 60-67 51-56 50-54 44-48 50-55 50-54 淬火 62-67 60-65 58-63 60-67 60-67 退火 40-44 36-42 35-40 40-44 38-43 注:①碳含量为下限时,大断面中可能出现贝氏体。
铸铁可分三类:白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁。
1、白口铸铁是在结晶过程中没有石墨析出,断口呈银白色的一类铸铁。组织中含有较多的游离渗碳体,具有很高的硬度(一般在HB500以上),但性脆,多用作抗磨 损零件,如农具、磨球、磨煤机零件、抛丸机叶片、泥浆泵零件、铸砂管以及冷硬轧辊的外表层等。
2、灰口铸铁是指碳主要以片状石墨形式出现的铸铁,断口呈灰色。由于灰口铸铁具有良好的性能,加上其价格极低,所以除了少数铸钢和高级铸铁外,灰口铸铁的用途还是非常广泛的。
3、麻口铸铁是是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁。麻口铸铁一般是由于组织成分不当和冷却速度过快等原因造成的,麻口铸铁不易加工,性能也不好故生产中应避免出现麻口组织。
白口铸铁是不含石墨的铸铁,几乎全部的碳都与铁形成碳化三铁,具有很大的硬度和脆性,不能承受冷加工,也不能承受热加工,只能直接用于铸造状态。
灰口铸铁组织中碳全部或大部分以片状石墨形式存在,其铸造性能、切削加工性、减摩性、消振性能良好,缺口敏感性较低。常用来制作厚壁件。
铸钢与铸铁的主要区别是工艺标准不同,即铸钢化学成分中含碳量低于2%,而铸铁却高于2%。由于成分不同,所以组织性能也不一样,一般来说,铸钢的塑性和韧性较好,表现为延伸率、断面收缩率和冲击韧性好,而铸铁的力学性能表现为硬而脆,有的铸铁还有一些特殊的性能和用途。
碳素钢是指含碳量小于1。工业纯铁含碳量≤0,含碳量约235%。白口铁是生铁中的一种。
工业纯铁是钢的一种,其化学成分主要是铁,含量在9950%-9990%,含碳量在004%以下,钢,是对含碳量质量百分比介于002%至204%之间的铁合金的统称。
白口铁应该是白口铸铁吧。不含石墨的铸铁。几乎全部的碳都与铁形成碳化三铁。具有很大的硬度和脆性。不能承受冷加工,也不能承受热加工,只能直接用于铸造状态。
不锈铁与不锈钢相比主要是在于是否含镍!不锈铁一般是指日本的SUS430,国内为1Cr17,主要化学成分为:C:<012,Si:<075,Mn<100,P:<0035,S<0030,Ni:<060,Cr:1600-1800为铁素体不锈钢。不锈铁不是俗语,通俗认为具有铁磁性的不锈钢,我认为主要指1Cr17(铁素体)系列、1Cr13(马氏体)系列,而Fe以奥氏体形式存在时不具铁磁性。
文中以Ni/Cr区分容易误会,虽然它们导致了Fe的同素异构。又称铸铁。生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻。
这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料。但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等。
白口铸铁按组织分为三类:亚共晶白口铸铁,碳含量大于211%小于43%,常温组织为珠光体+低温莱氏体+二次渗碳体;共晶白口铸铁,碳含量为43%,常温组织为低温莱氏体;过共晶白口铸铁碳含量大于43%,常温组织为低温莱氏体+一次渗碳体。
白口铸铁按组织分为三类:亚共晶白口铸铁,碳含量大于211%小于43%,常温组织为珠光体+低温莱氏体+二次渗碳体;共晶白口铸铁,碳含量为43%,常温组织为低温莱氏体;过共晶白口铸铁碳含量大于43%,常温组织为低温莱氏体+一次渗碳体。白口铸铁性能特点为硬、脆、耐磨。应用方面因脆性太大,很少直接应用,主要用作生产钢或可锻铸铁的原料,也可制作小型、简单的对耐磨性要求高的冷作模具,如拉丝模、搓丝板等。
碳钢按组织分为三类:亚共析钢,碳含量大于00218%小于077%,常温组织为珠光体+铁素体;共析钢,碳含量等于077%,常温组织为珠光体;过共析钢,碳含量大于077%小于211%,常温组织为珠光体+二次渗碳体。碳素钢的综合性能由于白口铸铁,所以碳素钢在实际中获得了广泛的应用,主要用于制作机械零件、工程结构件、工具等。
白口铸铁和灰口铸铁的化学成分有何不同?
白口铸铁含碳量较灰口铸铁稍低。白口铸铁件通常是薄壁件,这是因为只有较高的冷速才可以获得白口。除此之外白口铸铁还常常添加促进白口化的元素,例如磷等。这些元素在灰口铸铁中作为被控制含量的杂质。
其物理性能又有何差异?尤其是在机械加工中的体现?
白口铸铁中含有大量的游离渗碳体,性质脆硬,非常耐磨。除磨削外,很少对其进行加工。广泛用于各种轧辊的制造。
经石墨化退火后,即可得到可锻铸铁,加工方便。因此也广泛用于薄壁件的铸造,如水管接头、管件等。
灰口铸铁中含有大量的片状石墨,极易切削,常用来制作厚壁件。
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