
鑄造詞匯定義-白口鑄鐵
本文導讀:
碳以滲碳體形(xíng)態(tài)存在的鑄鐵,其斷麵為(wéi)灰白色。是一種良好抗磨材料(liào),在磨料磨損條件下工作。白口鑄鐵包括普(pǔ)通白口鑄鐵、低合金白口鑄鐵、中合金(jīn)白口鑄鐵,高合金白口鑄鐵。中國有國家(jiā)標準(G.B8263—87)。
普通(tōng)白口鑄鐵中國早在春秋時代就製成了抗磨性良好的白口鑄鐵,用(yòng)作一些抗磨零件。這種鑄鐵具有(yǒu)高碳低矽的特點,有較高的硬度,但很脆,適用於製造衝擊載荷小的零件,一般用在犁鏵、磨片、導板等方麵。生產中常采用熱處理的方法來改善其性能,擴大它的應用範圍。碳對於普通白口鑄鐵的耐磨性(xìng)能起最重要的作用,含碳量愈高,則形成的滲碳體愈多,構成大量的萊氏體,因而硬(yìng)度愈高,耐磨性也就愈好。但(dàn)含碳量高,韌性則下降。應根據零(líng)件的具(jù)體工作條件(jiàn),來選擇滲碳體的數量和分布。通常普通白(bái)口鑄鐵的硬度與含碳量成直線關係(xì),即HS=16.7C+13(HS—肖氏硬度(dù);C—含碳量百分比)。
低合金(jīn)白口鑄(zhù)鐵 在普通白口鑄鐵中添加(jiā)少量合金元素,可以提高碳化物顯(xiǎn)微硬度,強化金屬基體,從而可以提高耐磨性(xìng)。含鉻、鉬(mù)、銅等元素的白口(kǒu)鑄(zhù)鐵通常用衝天爐熔煉,大多在鑄態下使用,因此成本較低。但這種白口鑄鐵金相組織中的(de)碳化物仍為連續網(wǎng)狀,因而(ér)脆性仍較大,適用(yòng)於對耐磨性和韌性要求不太高的場合。加(jiā)入硼0.15%~0.55%,硼主要進入碳(tàn)化物中,也(yě)可以提高耐磨性。
中合金白口鑄鐵 以鉻為主要合金元素,加入鉻(gè)量達9%時,組織中即出現(Cr,Fe)7C3。碳化物,它的硬度高達1300~1800HV。這種碳化物呈孤立杆狀或板狀(zhuàng)形態,連續性差,所(suǒ)以韌性好、強度高。除鉻外,中合金白口鑄鐵還有:(1)鎳硬白口鑄鐵,國際鎳公(gōng)司的牌號有Ni—Hard1、2、3、4四種。含鎳量多在3%~5%之間,含鉻量可分為2%Cr和9%Cr兩種。前一種碳化物為(Fe,Cr)3C,硬度為1100~1500HV,高於Fe3c的(de)硬度900~1000HV。後一種大部分為(cr,Fe)7C3,硬度更高。Ni—Hard1、2、3三種(zhǒng)均(jun1)是含2%Cr這一類,其區別主要在於碳含量的不同(tóng),碳高耐磨性好、韌性差;碳低則反之。國際鎳公司還有兩種特殊材料:高碳Ni—Hard4,這種(zhǒng)材料耐磨(mó)性高而衝擊疲勞(láo)壽命並不高;另一種含硼(péng)Ni—Hard1,含硼量為0.25%~1.0%,硼可使馬氏體基體的硬度高達1000HV,這種材料用於衝擊負荷較(jiào)簡單的鑄(zhù)件。(2)錳白口鑄鐵,有較高的(de)錳量抑製了珠光體,穩定了奧氏體。在組織中出現一定量馬(mǎ)氏體,但有較多(duō)殘餘奧氏(shì)體。這種鑄鐵含(hán)錳量為5%~8%,成本低,但耐磨性較低,鑄造(zào)性能也差。(3)錳(měng)鎢白口鑄鐵,中國錳鎢1號耐磨(mó)鑄鐵用於要求機械加工的零件;錳鎢2號耐(nài)磨鑄(zhù)鐵具有較高(gāo)硬度。通常這兩種均在鑄態使用。(4)鎢鉻(gè)白口鑄鐵,中國有W5Cr4、W9Cr6、W16Cr2三種牌號,主要用(yòng)於(yú)衝擊載荷大、低應(yīng)力衝(chōng)蝕(shí)磨料(liào)磨損和高應力碾磨磨料磨損的場合。由於(yú)鎢價格較高而使應用受到限製(zhì)。(5)中(zhōng)鉻白(bái)口鑄鐵,Ni—Hard4是中鉻型的白口鑄鐵,需要加(jiā)入大量貴(guì)重的鎳(niè)。為了(le)節約,用銅、鉬、錳聯合合金化,可以達到相同的目的,其含銅量為2%~3%,含鉬量為0.3%~0.5%,含錳量為1.5%~2.0%。其力(lì)學性能與Ni—Hard4相似。
高合金白口鑄鐵 用得最廣泛的是含鉻量(liàng)為12%~20%的高鉻白口鑄鐵,組織中形成(cr,Fe)7C3的碳化物。高(gāo)鉻白口鑄鐵(tiě)通常(cháng)要進行高溫熱處理析出二次碳化物,冷(lěng)卻時奧氏體轉(zhuǎn)變(biàn)成為馬氏體。高(gāo)鉻(gè)白口鑄鐵(tiě)在幹磨中有廣泛(fàn)應用,如煉鐵高爐料(liào)盅和(hé)溜槽襯板等。美國克裏馬克斯(Climax)鉬公司有15—3(含15%Cr-3%Mo)、15—2—1(含15%Cr-2%Mo-1%Cu)兩種牌號。15—3又以碳量的高低來劃分為超高碳、高碳(tàn)、中(zhōng)碳及低碳四種。低碳的韌性好而(ér)硬度低,適用於衝(chōng)擊載荷比較大的場合;高碳的則用於衝(chōng)擊載(zǎi)荷小(xiǎo)的場合,表現出良好的(de)耐磨性。
白口鑄鐵的耐磨性和其他抗磨材料一樣,既有本身材質性能的影響,又有磨料性質、工作介(jiè)質、工作條(tiáo)件等的影(yǐng)響。為此,要獲得良好的耐磨性,必須通過分析進(jìn)行恰當地選用才能取得較好的效果。