球墨铸铁：性能，标志和范围

铁 - 硬，耐腐蚀，但易碎铁碳合金与C的范围内的碳含量从2.14到6.67％。 尽管具体问题的存在，它有多种类型，性能， 应用。 广泛采用的是球墨铸铁。

故事

由于IV世纪BC这种材料是已知的。 即 他的中国根在VI。 BC。 即 在欧洲，工业生产的合金的第一次提到的日期XIV，并在俄罗斯 - 十六世纪。 但是，球墨铸铁生产技术专利，俄罗斯在十九世纪。 经过AD Annosovym的发展。

由于格雷·艾恩斯在使用有限的，由于低的机械性能，和钢 - 是昂贵的并且具有低的硬度和耐用性，于是产生金属的创建可靠，耐用，固体，同时具有增加的强度和一定的柔性。

熟铁都没有，但是，由于塑料的特性，它适合于某些类型的塑性加工（例如锻造）。

生产

的主要途径-冶炼高炉。

对爆炸加工的原料：

• 电荷 - 形式FERUM含金属氧化物铁矿石。
• 燃料 - 焦炭和天然气。
• 氧气 - 通过特殊喷枪喷。
• 通量 - 锰和（或）硅的基础上化学形成。

高炉阶段：

1. 通过与通过鼓风口供给氧铁矿石的化学反应纯铁的恢复。
2. 焦炭形成和碳氧化物的燃烧。
3. 渗碳与CO和CO ₂纯铁反应_。
4. 的Fe ₃的C饱和与锰和硅取决于输出的期望的特性。
5. 排出成品金属成通过出铁口的模具; 通过排渣孔排出炉渣。

一旦高炉操作循环完成得到的铁，矿渣和烟道气。

金属制品制造领域

根据不同的冷却速度，碳饱和度和添加剂的微观结构可以接收若干种铁的：

1. 猪（白色）碳的结合形式，初级水泥。 作为原料用于其它的铁 - 碳合金处理的冶炼。 达所产生的合金域的80％。
2. 铸造（灰色）碳中完全或部分游离石墨，即它的板的形式。 Malootvetstvennyh用于生产的身体部位。 截至由高炉生产的铸件19％。
3. 特别声明：丰富的铁合金。 1-2％类型考虑生产。

球墨铸铁是由猪的热处理准备。

铁结构的理论

碳与FERUM可以形成数种不同类型的合金的晶格类型的如图所示的微结构的实施例。

1. 渗透在固体溶液α - 铁 - 铁素体。
2. 渗透在固溶体γ-铁 - 奥氏体。
3. 的Fe ₃ C（粘附状态）的化学形成-渗碳体。 主是由熔融液体的快速冷却而形成。 二级 - 从奥氏体温度缓慢下降。 叔 - 铁素体的逐渐冷却。
4. 铁素体和渗碳体的机械混合物 - 珍珠岩。
5. Ledebur - 奥氏体晶粒和珠光体或渗碳体的机械混合物。

对于铸铁的特点是特殊的微观结构。 石墨可以在形式和上述结构的结合形式，可以是在各种杂质的形式自由状态。 在属性影响了基本谷物，而这些岩层。 石墨分数是金属板，薄片或球体。

叶形状是典型的灰口铁 - 碳合金。 它会导致他们的脆弱性和不可靠性。

夹杂物蓬松球墨铸铁比其力学性能有积极的影响。

球状石墨结构进一步改善了金属的质量，影响硬度，耐用性，耐力显著负荷的增加。 这些特性具有高强度铸铁。 球墨铸铁属性其原因铁氧体或鳞片状石墨的夹杂物的存在的珠光体基础知识。

铁素体球墨铸铁的研制

从白猪先共析低碳合金锭进行退火与碳含量2.4-2.8％和添加剂（锰，硅，S，P）的相应存在它被产生。 壁厚退火部分必须不超过5厘米。铸件厚度相当大的石墨是在板的形式和所需的性质都没有实现。

为了获得铸铁的铁素体基体金属被放置在特殊框和倒砂。 紧密密封的容器被放置在一加热炉。 进行退火时的步骤如下：

1. 构造是在炉中加热到温度千2 C，并使其在恒定的热保持10至24小时。 如分裂和初始渗碳Ledebur的结果。
2. 所述金属在炉中冷却至720 4 C。
3. 在720的温度下2 C承受15〜30小时延长。 此温度可确保二次渗碳体的崩解。
4. 在最后一步与工作烘箱中再次冷却至500 C，然后撤回到空气中。

该退火过程称为石墨化。

工作组织后为铁素体与片状石墨颗粒。 这种被称为“chernoserdechnym”，因为休息是黑色的。

珠光体可锻铸铁的研制

这种铁 - 碳合金，其中还从初析白色起源，但是碳含量的其增加：3-3.6％。 对于具有珠光体基础铸件，它们被放置在盒子和倒入粉碎粉铁矿石或轧制铁鳞。 退火过程本身是简化的。

1. 金属温度升高到1000？C，保持60-100小时。
2. 设计用凉炉。

由于热在金属环境的作用下变黄扩散：可释放的在渗碳体分解石墨叶部分退火的表面层部分，沉降矿石或炉渣面。 准备柔软，坚韧和韧性上片“beloserdechnogo”球墨铸铁具有扎实的中间。

这种退火被称为不完整的。 它提供了渗碳体，珠光体的莱氏体上用适当的石墨板中的崩解。 如果必要的话粒状珠光体球墨铸铁具有更高的韧性和可塑性，使用额外的材料加热至720？C. 因此形成为与片状石墨的夹杂物珍珠岩颗粒。

属性，标签和铁素体球墨铸铁的应用

长期“烦恼”金属在铁素体莱氏体和碳化物的完全解体炉结果。 由于技术复杂性，具有高的碳含量的合金-的铁素体结构特性 低碳钢。 但是，碳本身不会消失 - 它会从铁的关联状态中自由。 温度效应改变石墨的夹杂物的形状剥落。

铁素体结构导致硬度降低，提高强度值，这样的特性存在 韧性 和延展性。

标记铁艺铁氧体类：KCH30-6，KCH33-8，KCH35-10，KCH37-12其中：

CN - 物种鉴定 - 延展性;

_{30，33，35，37：σA，300，330，350，370} N / mm ²的-它能够承受而不会断裂的最大负荷;

6，8，10，12 - 伸长率，δ，％ - 塑性指数（值越高，越容易受到所述金属压力处理）。

硬度 - 约100-160 HB。

这种材料，其性能是钢和铁碳合金等之间的中间是灰色的。 球墨铸铁具有铁素体珠光体基础耐磨损性，耐腐蚀性和疲劳强度方面较差，但是更高的机械耐久性，延展性，铸造特性。 以其低廉的价格被广泛应用于工业中用于在低负荷和中等负荷操作部件的制造： 齿轮， 壳体，后轴，管道。

属性，标签和珠光体可锻铸铁的应用

由于不完全退火的伯，仲和渗碳Ledebur时间在奥氏体，它在720的温度下4 C被转换成珍珠岩完全溶解。 后者是叔铁素体和渗碳体的机械混合物。 实际上，碳的一部分残留在结合形式，导致结构，部分 - 中的片状石墨“释放”。 当此珍珠岩可以是一个板或呈颗粒状。 这样形成的珠光体可锻铸铁。 其特性是由于饱和更硬和更小的柔韧结构。

这些，与铁素体相比时具有更高的腐蚀，耐磨等性能，其耐用性是相当高的，但较低的延展性和铸造性的特点。 同时保持芯产品的硬度和韧性的易感性的机械应力增加的表面。

标记铁艺珠光体：KCH45-7，KCH50-5，KCH56-4，KCH60-3，KCH65-3，KCH70-2，KCH80-1,5。

第一个数字-指定强度：450，500，560，600，650，700和800 N /分别毫米^2，。

第二 - 延展性符号伸长δ，％ - 7,5，4,3，3，2和1.5。

在机械工程和仪器发现，在高负荷运转的设计珠光体球墨铸铁应用 - 静态和动态两种：凸轮轴，曲轴，离合器零件，活塞，连杆。

热处理

由于热处理所得到的材料，即，退火可以进行反复的温度影响的方法。 他们的主要目的 - 甚至更高的强度，耐久性，耐腐蚀性和耐老化性。

1. 回火用于需要高的硬度和韧性的结构; 通过加热产生的900？C，部件在使用发动机油约100？℃/秒的平均速率冷却。 后，它应具有高的假期加热至650S和空气冷却。
2. 归一化是通过加热用于中型简单的部件在炉中以900 C，静置在该温度下持续1至1.5小时，并随后冷却在空气中。 屈氏体提供粒状珍珠岩，其牢固性和摩擦的可靠性和磨损。 它是用于抗摩擦可锻铸铁珠光体基础。
3. 退火在减摩的制造反复进行：加热 - 至900℃，保持在这个长期热，随炉冷却？。 提供铁素体或铁素体 - 珠光体结构抗磨球墨铸铁。

加热铸铁产品可以在本地或复杂的进行。 用于局部应用的高频电流或乙炔火焰（保持淬火）。 对于复杂 - 加热炉。 当只有上层的局部加热被硬化，这增加了它的硬度和强度，但保留了芯的延展性和粘度指数。

重要的是要指出的是，铁锻造不可能的，不仅，而且还因为它的高灵敏度温度变化剧烈，用水冷却进行淬火时，这是不可避免的，因为机械特性不充分。

抗摩擦可锻铸铁

该品种也适用于可延展的，并且掺杂的，它们是灰色（ASF），锻造（APC）和高强度（ACHV）。 APC被用于生产球墨铸铁，其进行退火或正常化。 在与其它部件摩擦耐磨性 - 的处理，以改善其机械性能和新的特点形成进行。

标记：1-APC，APC-2。 用于生产的曲轴，齿轮，轴承等。

添加剂对性能的影响

除了铁石墨基体和它们在其组合物，以及其它组分，这也导致铸铁的性能：锰，硅，磷，硫，一些合金元素。

曼提高流动性 的熔融金属的 耐腐蚀性和耐磨性。 它有助于硬度和与铁的化学式的Fe ₃ C，粒状珍珠岩的形成碳的结合强度。

硅也对熔融合金的流动性有积极作用，它有助于渗碳体和石墨的夹杂物分配的解体。

硫 - 阴性，但一个不可避免的组成部分。 它减少了机械和化学性能，刺激裂缝的形成。 然而，与其它元素的内容的合理的关系（例如，锰）校正微结构的方法。 因此，当该比率的Mn-S 0,8-1,2珍珠岩被存储在任何温度影响定时。 通过增加比为3，可以根据预置的参数，以获得任何所需的结构。

磷是改好流动性影响的强度，降低了韧性和延展性，撞击石墨化的持续时间。

铬和钼阻碍形成的石墨薄片的，在一些内容促进粒状珍珠岩的形成。

钨增加了抵抗高温的地区工作时穿。

铝，镍和铜促进石墨化。

通过调整化学元素组成铁碳合金，以及它们的比率的量，它可以影响铸铁的最终性能。

优点和缺点

本领域中的广泛使用球墨铸铁chugun-材料。 它的主要优点是：

• 高水平的硬度，耐磨损性，强度，与流动性一起;
• 韧性和延展性的正常特性;
• 加工通过加压处理，在对比的是灰铸铁;
• 下的热和化学热处理的某些方法的各种实施校正项的属性;
• 成本低。

其缺点是个人的特点：

• 脆弱性;
• 石墨的夹杂物的存在;
• 在切割性能差;
• 显著重的铸件。

尽管目前不足之处，球墨铸铁发生在冶金和机械工程费用。 从它产生，例如重要的细节如曲轴，刹车片零件，齿轮，活塞，连杆。 有一个小的各种品牌，在同行业中个别的利基占有球墨铸铁。 其应用是典型的在其下使用的其它材料是不太可能的负载。