2020-08-01 17:29:01

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所属类别 :
机械
机械
编辑分类

不含石墨铸铁。几乎全部的碳都与铁形成渗碳体。具有很大的硬度和脆性。不能承受冷加工,也不能承受热加工,只能直接用于铸造状态。

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基本信息

  • 中文名

    白口铸铁

  • 外文名

    white cast iron

  • 性状

    断口呈暗白色,晶粒粗大

  • 定义

    碳以游离碳化物形式析出的铸铁

折叠 编辑本段 基本信息

【中文名称】

白口铸铁

白口铸铁白口铸铁【英文名称】

white cast iron

【定义】

碳以游离碳化物形式析出的铸铁,断口呈白色。

常见的白口铸铁按基体有:贝氏体白口铸铁、马氏体白口铸铁;

白口铸铁常用于耐磨/抗磨的场合。如,高铬铸铁

【性状】

断口呈暗白色,晶粒粗大,有明显方向性。

折叠 编辑本段 形态

白口铸铁(white cast iron)

碳以渗碳体形态存在的铸铁,其断面为灰白色。是一种良好抗磨材料,在磨料磨损条件下工作。白口铸铁包括普通白口铸铁、低合金白口铸铁、中合金白口铸铁,高合金白口铸铁。中国有国家标准(G.B8263-87)。

普通白口铸铁中国早在春秋时代就制成了抗磨性良好的白口铸铁,用作一些抗磨零件。这种铸铁具有高碳低硅的特点,有较高的硬度,但很脆,适用于制造冲击载荷小的零件,一般用在犁铧、磨片、导板等方面。生产中常采用热处理的方法来改善其性能,扩大它的应用范围。碳对于普通白口铸铁的耐磨性能起最重要的作用,含碳量愈高,则形成的渗碳体愈多,构成大量的莱氏体,因而硬度愈高,耐磨性也就愈好。但含碳量高,韧性则下降。应根据零件的具体工作条件,来选择渗碳体的数量和分布。通常普通白口铸铁的硬度与含碳量成直线关系,即HS=16.7C+13(HS-肖氏硬度;C-含碳量百分比)。

折叠 编辑本段 类别

普通白口铸铁

不添加合金元素的普通白口铸铁,工程上被应用于:

1.耐磨性要求不高的抗磨铸件

2.可锻铸铁白口胚件。

用于抗磨铸件的化学成分特点为含碳量高、含硅量低,目的是增加渗碳体数量提高耐磨性。可锻铸铁白口胚件的成分却含硅相对偏高,含碳偏低,以加速石墨化退火过程,改善退火石墨形状。

折叠 低合金白口铸铁

在普通白口铸铁中添加少量合金元素,可以提高碳化物显微硬度,强化金属基体,从而可以提高耐磨性。含铬、钼、铜等元素的白口铸铁通常用冲天炉熔炼,大多在铸态下使用,因此成本较低。但这种白口铸铁金相组织中的碳化物仍为连续网状,因而脆性仍较大,适用于对耐磨性和韧性要求不太高的场合。加入硼0.15%~0.55%,硼主要进入碳化物中,也可以提高耐磨性

折叠 中合金白口铸铁

以铬为主要合金元素,加入铬量达9%时,组织中即出现(Cr,Fe)7C3。碳化物,它的硬度高达1300~1800HV。这种碳化物呈孤立杆状或板状形态,连续性差,所以韧性好、强度高。除铬外,中合金白口铸铁还有:(1)镍硬白口铸铁,国际镍公司的牌号有Ni-Hard1、2、3、4四种。含镍量多在3%~5%之间,含铬量可分为2%Cr和9%Cr两种。前一种碳化物为(Fe,Cr)3C,硬度为1100~1500HV,高于Fe3c的硬度900~1000HV。后一种大部分为(cr,Fe)7C3,硬度更高。Ni-Hard1、2、3三种均是含2%Cr这一类,其区别主要在于碳含量的不同,碳高耐磨性好、韧性差;碳低则反之。国际镍公司还有两种特殊材料:高碳Ni-Hard4,这种材料耐磨性高而冲击疲劳寿命并不高;另一种含硼Ni-Hard1,含硼量为0.25%~1.0%,硼可使马氏体基体的硬度高达1000HV,这种材料用于冲击负荷较简单的铸件。(2)锰白口铸铁,有较高的锰量抑制了珠光体,稳定了奥氏体。在组织中出现一定量马氏体,但有较多残余奥氏体。这种铸铁含锰量为5%~8%,成本低,但耐磨性较低,铸造性能也差。(3)锰钨白口铸铁,中国锰钨1号耐磨铸铁用于要求机械加工的零件;锰钨2号耐磨铸铁具有较高硬度。通常这两种均在铸态使用。(4)钨铬白口铸铁,中国有W5Cr4、W9Cr6、W16Cr2三种牌号,主要用于冲击载荷大、低应力冲蚀磨料磨损和高应力碾磨磨料磨损的场合。由于钨价格较高而使应用受到限制。(5)中铬白口铸铁,Ni-Hard4是中铬型的白口铸铁,需要加入大量贵重的镍。为了节约,用铜、钼、锰联合合金化,可以达到相同的目的,其含铜量为2%~3%,含钼量为0.3%~0.5%,含锰量为1.5%~2.0%。其力学性能与Ni-Hard4相似。

折叠 高合金白口铸铁

用得最广泛的是含铬量为12%~20%的高铬白口铸铁,组织中形成(cr,Fe)7C3的碳化物。高铬白口铸铁通常要进行高温热处理析出二次碳化物,冷却时奥氏体转变成为马氏体。高铬白口铸铁在干磨中有广泛应用,如炼铁高炉料盅和溜槽衬板等。美国克里马克斯(Climax)钼公司有15-3(含15%Cr-3%Mo)、15-2-1(含15%Cr-2%Mo-1%Cu)两种牌号。15-3又以碳量的高低来划分为超高碳、高碳、中碳及低碳四种。低碳的韧性好而硬度低,适用于冲击载荷比较大的场合;高碳的则用于冲击载荷小的场合,表现出良好的耐磨性

白口铸铁的耐磨性和其他抗磨材料一样,既有本身材质性能的影响,又有磨料性质、工作介质、工作条件等的影响。为此,要获得良好的耐磨性,必须通过分析进行恰当地选用才能取得较好的效果。

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