珠光體球墨鑄鐵
製造柴油機曲軸等零件的球鐵
珠光體球墨鑄鐵(Pearlite heat-resisting steel)基體組織中珠光體佔80%以上的球墨鑄鐵(簡稱球鐵)。中國國家標準中QT600-2,QT700—2,QT800-2三種牌號球鐵屬於這一類型。這類球鐵通常採用正火處理獲得,也可用加入合金元素並配合工藝措施獲得。主要用於製造要求強度較高,具有一定疲勞強度和耐磨性能的零件,如柴油機曲軸、連桿等。
珠光體球墨鑄鐵
保證足夠量珠適量鐵素體組織,確保強度和韌性,選擇適當的碳當量至關重要,一般碳當量為4.4%~4.7%,含碳為3.7%~4.O%,含硅2.O%~2.5%;鑄態珠光體球鐵含硅量應取下限(見鑄鐵碳當量)。
錳降低共析轉溫細化珠,提球鐵強、硬耐磨。錳量(>.%)產滲碳,致降低伸長率和衝擊韌性。錳偏析傾向較大,錳量過高將形成Mn3c或(Fe,Mn)3 C,沿晶界析出網狀碳化物,尤其是厚大鑄件,偏析更為嚴重,故不宜含錳過高。對於正火珠光體球鐵中小鑄件含錳量為0.6%~O.9%;大型鑄件低於0.5%。鑄態珠光體球鐵含錳也應低於O.5%,而依靠加銅穩定珠光體。一般球鐵的磷、硫含量應盡量低些。
珠光體球墨鑄鐵
珠光體球墨鑄鐵
鉬增加過冷奧氏體的穩定性,使s曲線右移,提高球鐵的淬透性,改善厚大斷面鑄件的組織均勻性。加鉬O.2%~O.3%即可獲得細珠光體及索氏體組織,能細化石墨和共晶團使斷口緻密,明顯提高強度、硬度和耐磨性。銅在一次結晶時有石墨化作用,降低白口傾向。銅有降低共析轉變溫度和穩定奧氏體作用。共析轉變時,銅阻礙石墨化,促使奧氏體轉變為珠光體,因此,銅可增加鑄態珠光體數量。銅的加入量一般為O.5%左右。大斷面高強度球鐵件加入銅、鉬可以改善組織均勻性並提高強度。珠光體球鐵體的化學成分舉例如表1. 熱處理鑄態珠光體球鐵不需要進行熱處理,節約能源、降低成本,避免了熱處理變形,也縮短了生產周期。一般採用加銅或鉬促進珠光體的生成和穩定。小型鑄件也可以通過控制硅錳含量和冷卻速度獲得珠光體組織。
除鑄態球鐵靠合金化獲得外,一般通過熱處理手段獲得。通過熱處理消除組織中一次滲碳體,使粗大的珠光體、鐵素體轉變為細珠光體,使組織均勻並消除內應力。
珠光體球墨鑄鐵
珠光體球墨鑄鐵
鑄態組織滲碳體>3%、有三元或複合磷共晶時應先在高溫時使其分解,再爐冷至共析轉變溫度範圍內部分奧氏體化后正火,其工藝示於圖4。
珠光體球墨鑄鐵
珠光體球墨鑄鐵
注意部分奧氏體化溫度與含硅量有關,此處指含Si2%~3%時適用的溫度