鐵合金
鐵合金是指除碳(C)以外的非金屬或金屬元素與鐵組成的合金;金屬錳、金屬鉻兩種黑色金屬;錳硅(Mn、Si)Si、Cr)合金。鐵合金的種類很多,用途也較廣。鐵合金是一種爐料,用于鋼鐵及共它金屬冶煉和鑄造等用。用作脫氧劑、變質劑。以及作為合金元素加入。
鑄鐵名稱,代號及牌號表示方法
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鑄鐵名稱
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代號
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牌號表示方法實例
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灰鑄鐵
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HT
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HT100
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蠕墨鑄鐵
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RuT
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RuT400
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球墨鑄鐵
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QT
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QT400-17
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黑心可鍛鑄鐵
白心可鍛鑄鐵
珠光體可鍛鑄鐵
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KHT
KBT
KZT
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KHT300-06
KBT350-04
KZT450-06
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耐磨鑄鐵
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MT
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MT Cu1PTi-150
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抗磨白口鑄鐵
抗磨球墨鑄鐵
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KmBT
KmQT
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KmBTMn5Mo2Cu
KmQTMn6
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冷硬鑄鐵
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LT
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LTCrMoR
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耐蝕鑄鐵
耐蝕球墨鑄鐵
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ST
SQT
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STSi15R
SQTAl15Si5
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耐熱鑄鐵
耐熱球墨鑄鐵
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RT
RQT
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RTCr2
RQTA16
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奧氏體鑄鐵
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AT
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鑄鐵
鑄鐵是含碳大于2.1%的鐵碳合金,它是將鑄造生鐵(部分煉鋼生鐵)在爐中重新熔化,并加進鐵合金、廢鋼、回爐鐵調整成分而得到。與生鐵區別是鑄鐵是二次加工,大都加工成鑄鐵件。鑄鐵件具有優良的鑄造性可制成復雜零件,一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好,價格低等特點。
根據GB5612-85,各種鑄鐵代號,由表示該鑄鐵特征的漢語拼音字母的第一個大寫正體字母組成。當兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時,可在該大寫正體字母后加小寫正體字母來區別。同一名稱鑄鐵,需要細分時,取其細分特點的漢語拼音第一個大寫正體字母,排列在后面。
牌號中代號后面的一組數字,表示抗拉強度值;有兩組數字時,第一組表示抗拉強度值,第二組表示延伸率值。兩組數字中間用“一”隔開。
合金元素用國際元素符號表示,含量大于或等于1%時,用整數表示:小于1 %時一般不標注。常規元素(C、Si、Mn、S、p)一般不標注,有特殊作用時,才標注其元素符號及含量。
· 白口鑄鐵:白口鑄鐵中的碳全部以滲透碳體(Fe3c)形式存在,因斷口呈亮白色。故稱白口鑄鐵,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口鑄鐵硬度高、脆性大、很難加工。因此,在工業應用方面很少直接使用,只用于少數要求耐磨而不受沖擊的制件,如拔絲模、球磨機鐵球等。大多用作煉鋼和可鍛鑄鐵的坯料。
· 灰口鑄鐵:鑄鐵中的碳大部或全部以自由狀態片狀石墨存在。斷口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削加工性好,減磨性,耐磨性好、加上它熔化配料簡單,成本低、廣泛用于制造結構復雜鑄件和耐磨件。
灰口鑄鐵按基體組織不同,分為鐵素體基灰口鑄鐵、珠光體--鐵素體基灰口鑄鐵和珠光體基灰口鑄鐵三類。
由于灰口鑄鐵內存在片狀石墨,而石墨是一種密度小,強度低、硬度低、塑性和韌性趨于零的組分。它的存在如同在鋼的基體上存在大量小缺口,即減少承載面積,又增加裂紋源,所以灰口鑄鐵強度低、韌性差,不能進行壓力加工。為改善其性能,在澆注前在鐵水中加入一下量的硅鐵,硅鈣等孕育劑,使珠光體基體細化,石墨變細小而均勻分布,經過這種孕育處理的鑄鐵。稱為孕育鑄鐵。
灰口鑄鐵的牌號、性能、組織及用途
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鑄鐵類別
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牌號
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鑄體主要壁厚
mm
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試體直徑mm
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抗拉強度
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抗彎強度
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撓度支距
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抗壓強度
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硬度HB
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顯微組織
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用途舉例
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不小于
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基體
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石墨
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鐵素體灰口鑄鐵
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HT100-260
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所有尺寸
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30
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100
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260
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2
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500
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143-229
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F+P(少量)
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粗片
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低負荷和不重要的零件,如蓋、外罩、手輪、支架、和重錘等
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鐵素體--珠光體灰口鑄鐵
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HT150-330
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4-8
>8-15
>15-30
>30-50
>50
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13
20
30
45
60
|
280
200
150
120
100
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470
390
330
250
210
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1.5
2
2.5
3
4
|
650
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170-241
170-241
163-229
163-229
143-229
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F+P
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較片粗
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中等應力的零件,如支柱、底座、齒輪箱、工作臺、刀架、端蓋、閥體、管路、附件等
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珠光體灰口鑄鐵
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HT200-400
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6-8
>8-15
>15-30
>30-50
>50
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13
20
30
45
60
|
320
250
200
180
160
|
530
450
400
340
310
|
1.8
2.5
2.5
3
4.5
|
750
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187-255
170-241
170-241
170-241
163-229
|
P
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中等片狀
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承受較大應力、用作重要的零件,如汽缸、齒輪、機座、飛輪、床身、剎車輪、聯軸器、齒輪箱和軸承座等
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HT250-470
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>8-15
>15-30
>30-50
>50
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20
30
45
60
|
290
250
220
200
|
500
470
420
390
|
2.8
3
4
4.5
|
1000
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187-255
170-241
170-241
163-229
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細P
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較細片狀
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孕育鑄鐵
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HT300-540
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15-30
>30-50
>50
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30
45
60
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300
270
260
|
540
500
480
|
3
4
4.5
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1100
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187-255
170-241
170-241
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S或T
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細小片狀
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用作承受高彎曲應力及高抗壓強度的重要零件,如齒輪、凸輪、車床卡盤、剪床及壓力機機身和潤滑閥殼體等
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HT350-610
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15-30
>30-50
>50
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30
45
60
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350
320
310
|
610
560
540
|
3.5
4
4.5
|
1200
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197-269
187-255
170-241
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HT400-680
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20-30
>30-50
>50
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30
45
60
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400
380
370
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680
650
630
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3.5
4
4.5
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207-269
187-269
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· 可鍛鑄鐵:可鍛鑄鐵是用碳、硅含量較低的鐵碳合金鑄成白口鑄鐵坯件,再經過長時間高溫退火處理,使滲碳體分解出團絮狀石墨而成,即可鍛鐵是一種經過石墨化處理的白口鑄鐵。
可鍛鑄鐵按熱處理后顯微組織不同分兩類;一類是黑心可鍛鑄鐵和珠光可鍛鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵組織主要是鐵素體(F)基本+團絮狀石墨;珠光體可鍛鑄鐵組織主要是珠光體(P)基體+團絮狀石墨。另一類是白心可鍛鑄鐵,白心可鍛鑄鐵組織決定于斷面尺寸,小斷面的以鐵素體為基體,大斷面的表面區域為鐵素體、心部為珠光體和退火碳。
· 球墨鑄鐵:在鐵水(球墨生鐵)澆注前加一定量的球化劑(常用的有硅鐵、鎂等)使鑄鐵中石墨球化。由于碳(石墨)以球狀存在于鑄鐵基體中,改善其對基體的割裂作用,球墨鑄鐵的抗拉強度、屈服強度、塑性、沖擊韌性大大提高。并具有耐磨、減震、工藝性能好、成本低等優點,現已廣泛替代可鍛鑄鐵及部分鑄鋼、鍛鋼件、如曲軸、連桿、軋輥、汽車后橋等。
根據GB1348-88球墨鑄鐵牌號分為單鑄和附鑄試塊兩類;單鑄試塊的機構性能分八個牌號見表。
球墨鑄鐵單鑄試塊的機械性能
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牌號
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抗拉強度sb
N/mm2(kgf/mm2)
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屈服硬度s0.2
N/mm2(kgf/mm2)
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延伸率d%
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供參考
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最小值
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布氏硬度HB
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主要金相組織
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QT400--18
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400(40.80)
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250(25.50)
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18
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130--180
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鐵素體
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QT400--15
|
400(40.80)
|
250(25.50)
|
12
|
130--180
|
鐵素體
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|
QT450--10
|
450(45.90)
|
310(31.60)
|
10
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160—210
|
鐵素體
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QT500--7
|
500(51.00)
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320(32.65)
|
7
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170—230
|
鐵素體+珠光體
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QT600--3
|
600(61.20)
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370(37.75)
|
3
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190--270
|
珠光體+鐵素體
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QT700--2
|
700(71.40)
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420(42.85)
|
2
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225—305
|
珠光體
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|
QT800--2
|
800(81.60)
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480(48.98)
|
2
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245--335
|
珠光體或回火組織
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QT900--2
|
900(91.80)
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600(61.20)
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2
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280--360
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貝氏體或回火馬氏體
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