铸铁型材知识

“Q”表示球墨铸铁，其余字母为合金元素符号，数字表示合金元素的平均含量，取整数值。高铝耐热铸铁铸铁中加入铝，可使铸件表层形成一层比SiO2更加致密的Al2O3保护膜，具有更高的抗氧化性和抗生长能力，因此有较高的耐热性。常用的高铝耐热铸铁主要有两种：含铝在8%以下(一般在5.5～7.0%)，其组织为含铝的铁索体和不均匀分布的石墨，常用于制造在700℃以下工作的零件，含铝在20～24%的高铝耐热铸铁。
需要具有一定的耐热性，如加热板，炉栅，铸铁坩埚，钢锭模等。这些铸件不但要有一定的高温强度，而且还应有一定的抗氧化性和抗长大能力。为了满足铸件长期在高温下工作的要求，提高抗氧化能力和抗生长能力，在铸铁中应加入一定数量的合金元素。根据加入元素不同，耐热铸铁分为中硅耐热铸铁，高铝耐热铸铁和含铬耐热铸铁。中硅耐热铸铁这是一种常用的耐热铸铁。硅加入铸铁中能在铸件表面形成一层完整而致密的SiO2保护膜。耐热铸铁有些零件在高温条件下工作使铸铁在高温下工作具有很好的抗氧化牲和抗生长能力。中硅耐热铸铁可稳定在850℃左右工作。下表耐热铸铁牌号中“RT”表示耐热铸铁其组织为含铝铁素体和少量石墨铝6～8%的耐热铸铁可以稳定在1000~1100℃工作。
但超过18%以后则耐腐蚀性不再明显提高，且脆性增加。故高硅耐蚀铸铁含硅量一般在14~18%范围内。高硅耐蚀铸铁由于形成了坚固致密的SiO2保护膜，在含氧酸(如硫酸，等)中具有良好的耐蚀性，但在和碱液(如NaOH)中，由于SiO2膜被破坏，引起腐蚀加剧。所以高硅耐蚀铸铁多用于制造化工用的耐酸泵体，管件等。含铝耐蚀铸铁铝加入铸铁中也能形成氧化保护膜，因此含铝耐蚀铸铁可在氧化气氛中工作，也可作为耐碱铸铁。

耐热球墨铸铁材料由于具有良好的力学性能，耐热性能及高温下抗氧化，抗疲劳性能等特点，正逐步取代某些钢来制造耐热模具，获得了越来越广泛的应用。本文研究了耐热球墨铸铁模具材料的耐热性能，抗高温氧化性能，抗疲劳性能及耐磨性能，为其在代替传统铸锻钢生产冲压件模具等方面提供了重要的理论和实践依据。 采用正交实验法优化了材料中合金元素Si，Mn，Cr的佳配比，利用光学显微镜观察了球墨铸铁的金相组织。近年来利用HB-3000型布氏硬度计测量了球墨铸铁的硬度优化合金元素配比为Si5.5 wt.%，Mn0.6 wt.%，Cr0.8 wt.%，不同含量的合金元素对材料组织的影响也有所区别，合理控制合金元素添加量，能够获得抗氧化性能，抗疲劳性能好的球墨铸铁，摩擦磨损工艺参数的不同，摩擦质量损失和摩擦系数也有所不同。
Sb元素的方法制备了度合金化球墨铸铁，并采用Procast软件对中大型冲压件模具充型过程进行模拟。系统研究了Cu，Sb元素对球墨铸铁的微观组织和性能的影响规律。组织观察表明，随着Cu含量的增加，珠光体含量增加。当Cu含量一定时，随着Sb含量的增加，珠光体含量进一步增加。机械性能测试表明，Cu，Sb合金化元素能够明显地提高球墨铸铁的强度和硬度等机械性能，但导致延伸率略有下降。开发新型高性能球墨铸铁中大型冲压件模具材料来替代锻造合金钢及其它高合金铸铁等冲压件模具材料。在消失模工艺条件下通过向普通球墨铸铁中加入Cu 采用该种新材料结合消失模铸造技术开发研制了大型球墨铸铁冲压件模具毛坯，实现了大型冲压件模具的一次近终成型。

QT500-7球墨铸铁 
材料名称：球墨铸铁 牌号：QT500-7  标准：GB 1348-2009
●特性及适用范围：  为铁素体型球墨铸铁，强度与韧性中等，被切削性尚好。低温时，韧性向脆性转变，但低温冲击值较高，且有一定抗温度急变性和耐蚀性。
用途广泛，用于内燃机的机油泵齿轮，汽轮机中温气缸隔板，水轮机的阀门体，铁路机车车辆轴瓦，机器座架传动轴等。
  ●化学成份：
 碳 C ：3.55~3.85
硅 Si：2.34~2.86
锰 Mn：<0.6
硫 S ：<0.025
磷 P ：<0.08
 镁Mg：0.02~0.04
 稀土含量RE：0.03~0.05
 ●力学性能：
 抗拉强度 σb (MPa)：≥500
 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥320
伸长率 δ (%)：≥7
 硬度 ：170～230HB
 ●热处理规范及金相组织：920℃，退火  金相组织：铁素体+珠光体