鎳硬白口鑄鐵

化學成分大致為Ni4%-6%，C～3%，常加入～2%Cr阻止石墨化。緩冷或空冷時組織是由大量共晶滲碳體、馬氏體及殘餘奧氏體組成。常進行低溫回火或深冷處理以消除殘餘奧氏體。硬度高HV～750，耐磨性好。在磨料磨損條件下比珠光體型自口鑄鐵的使用壽命大2-4倍，但不如高鉻鑄鐵。一般用於承受小衝擊的耐磨零件，如煤粉粉碎錘，溜槽襯板，焦炭分級板，鉛鋅礦石粉碎軋輥等。

鎳硬白口鑄鐵是在普通低合金白口鑄鐵基礎上發展起來的，大量研究發現，鎳對鑄鐵組織的作用主要表現在以下方面：

1)鎳是石墨化元素，在共晶轉變時促進鐵液按穩定系轉變。

2)鎳擴大奧氏體區，增加奧氏體的穩定性。

3)鐮提高鑄鐵的淬透性，對於合金鑄鐵有助於獲得以馬氏體為主的基體組織。

4)鎳細化基體組織。

由於鎳具有提高鑄鐵淬透性的作用，因此可以在含鉻鑄鐵中加入鎳以提高其淬透性，獲得無珠光體，以馬氏體為主要基體組織的白1：3鑄鐵。這種同時含有鎳鉻的鑄鐵習慣上稱為鎳硬白口鑄鐵。

鎳硬白口鑄鐵主要有兩種：一種鎳的質量分數為4%，鉻的質量分數為2%左右，這種鎳硬白口鑄鐵的金相組織由MC型碳化物和馬氏體與奧氏體的混合基體組成；另一種鎳的質量分數為6%，鉻的質量分數為9%左右，這種鎳硬鑄鐵的碳化物主要是MC型。

在鎳硬白口鑄鐵中，由於鎳的作用，鑄件在型內冷卻的條件下即可獲得以馬氏體為主的基體組織。但是鎳降低Ms點，鎳含量過高會使基體組織中含有較多的奧氏體，使耐磨性下降。一般情況下，鎳含量須根據鑄件的壁厚以及熱處理工藝來確定。鉻起抑制石墨化的作用，並影響碳化物的類型和形貌。硅在鑄鐵的一次結晶中有助於石墨化，在隨後的冷卻過程中又影響淬透性，因此硅含量應盡量低。錳是穩定奧氏體的元素，其含量也要有所限制。

鎳硬白口鑄鐵的主要特點如下：

(1)鑄造性能好由於合金元素總量低，所以鎳硬白口鑄鐵熔煉容易，鑄造性能好。

(2)熱處理簡便鑄態下就能得到馬氏體基體，不需要高溫處理，這樣就避免了因為加熱溫度過高而引起裂紋的危險，通常僅需要去應力退火和低溫回火處理，使之得到脆性小的回火馬氏體。

(3)耐磨性好與普通白口鑄鐵相比，具有更高的硬度、更好的淬透性和更優異的耐磨性。鎳硬鑄鐵應用在工業生產的各種不同場合，無論是濕磨還是干磨，都證明具有良好的耐磨性。值得注意的是，由於鎳資源短缺，價格昂貴，鎳硬白口鑄鐵主要用於製造軋輥、襯板和磨輥等重要抗磨鑄件，而磨球等普通鑄件一般不用鎳硬鑄鐵製造。