FCD450球墨铸铁

FCD450球墨铸铁

FCD450球墨铸铁 

球墨铸铁是碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和*性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等*铸件以及多种机械零件。

中文名FCD450球墨铸铁

材料名称球墨铸铁

牌    号FCD450

为铁素体型球墨铸铁，韧性和塑性较高。低温时，韧性向脆性转变，但低温冲击值较高，且有一定的*温度急性变和耐蚀性。用途较广，在农机中用于铧犁、犁柱、差速器壳等；通用机械中用作阀体、高低压气缸等；还可用于输电线路的钢帽等。

化学成份

碳 C ：3.70～4.00%

硅 Si：2.15～2.93%

锰 Mn：0.46～0.66%

硫 S ：0.010～0.016%

磷 P ：0.027～0.035%

镁 Mg：0.027～0.050%

稀土Re：0.026～0.043%

碳当量：4.3～4.6

力学性能

*拉强度 σb (MPa)：≥450

条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥310

伸长率 δ (%)：≥10

硬度 ：160～210HB

金相*

热处理规范：铸态或正火

金相*：铸态：石墨+铁素体（基体*）+珠光体

正火：石墨+较多的珠光体+铁素体，可获得较高的综合机械性能，特别是塑性和韧性****。

_球墨铸铁

球墨铸铁是20世纪五十年*展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、*性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。

球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地****了铸铁的机械性能，特别是****了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。

组成成分

铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，由工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到，除Fe外，还含及其它铸铁中的碳以石墨形态析出，若析出的石墨呈条片状时的铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁、呈蠕虫状时的铸铁叫蠕墨铸铁、呈团絮状时的铸铁叫白口铸铁或码铁、而呈球状时的铸铁就叫球墨铸铁。

球墨铸铁除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0%，含硅量1.8～3.2%，含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。

主要性能

球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应用，这些部门要求高的强度、塑性、韧性、*性、耐严

重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁有许多牌号，提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。<*n>

如*化*ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件，主要是以非合金态生产的。显然，这个范围包括*拉强度大于800牛顿/平方毫米，延伸率为2%的高强度牌号。另一个****端是高塑性牌号，其延伸率大于17%，而相应的强度较低(为370牛顿/平方毫米）。强度和延伸率并不是设计者选择材料的根据，而其它决定性的重要性能还包括屈服强度、弹性模数、*性和疲劳强度、硬度和冲击性能等。另外，耐蚀性和****以及电磁性能对于设计者也许是关键的。为了满足这些特殊使用，研制了一组奥氏体球铁，通常叫Ni一Resis球铁。这些奥氏体球铁，主要用镍、铬和锰合金化，并且列入*。

为珠光体型球墨铸铁，具有中高等强度、中等韧性和塑性，综合性能较高，*性和减振性良好，铸造工艺性能良好等特点。能通过各种热处理改变其性能。主要用于各种动力机械曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、离合器片、液压缸体等零部件。

施工工艺

中国工艺

加入稀土****性能

在高强度低合金球墨铸铁方面，除了

对铜、钼研究较多外，还对镍、铌等进行了研究。中锰球墨铸铁虽然在性能上不够稳定，但多年来的系统研究与生产应用，取得了显著的经济效益。

在耐热球墨铸铁方面，除了中硅球墨铸铁以外，系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁*生长能力的影响。中国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍，是普通耐热铸铁的2倍，并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。

高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展，它在石油开采机械、化工设备、工业用炉器件上均取得了成功的应用。

在耐酸球墨铸铁方面，中国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的*细小、均匀、致密，由此，*蚀性能****了10%～90%，并且其机械强度也有显著****。

稀土能使石墨球化。自从H. Morrogh<*n>使用*得到球墨铸铁以来，先后许多人研究了各种稀土元素的球化行为，发现*是****有效的球化元素，其他元素也均具有程度不等的球化能力。

中国对稀土的球化作用进行了大量研制工作，发现稀土元素对常用的球墨铸铁成分（C3.6～3.8wt%，Si2.0～2.5wt%）来说，很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨；而且，当稀土量过高时，还会出现各种*形的石墨，白口倾向也*，但是，如果是高碳过共晶成分（C>4.0wt%），稀土残留量为0.12～0.15wt%时，可获得良好的球状石墨。

根据中国铁质差、含硫量高（冲天炉熔炼）和出铁温度低的情况，加入稀土是必要的。球化剂中镁是主导元素，稀土一方面可****石墨球化；另一方面克服硫以及杂质元素的影响以保证球化也是必须的。

稀土****干扰元素*球化。研究表明，当干扰元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti等总量为0.05wt%时，加入0.01wt%（残余量）的稀土，可以完全中和干扰，并可**石墨的产生。中国绝大部分的生铁中含有钛，有的生铁中含钛高达0.2～0.3wt%，但稀土镁球化剂由于能使铁中的稀土残留量达0.02～0.03wt%，故仍可保证石墨球化良好。如果在球墨铸铁中加入0.02～0.03wt%Bi，则几乎把球状石墨完全*；若随后加入0.01～0.05wt%Ce，则又恢复原来的球化状态，这是由于Bi和Ce形成了稳定的化合物。

稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明，含*的孕育剂可使铁液在整个保持期中增加球数，使****终的*中含有更多的石墨球和更小的白口倾向。经研究还表明，含稀土的孕育剂可****球墨铸铁的孕育效果并显著******的能力。加入稀土可使石墨球数增多的原因可归结为：稀土可提供更多的晶核，但它与FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同；稀土可使原来（存在于铁液中的）不活化的晶核得以长大，结果使铁液中总的晶核数量增多。

注意事项

（一）严格要求化学成分，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰，磷，硫的含量。

（二）铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失。

（三）进行球化处理，即往铁液中添加球化剂。

（四）加入孕育剂进行孕育处理。

（五）球墨铸*动性较差，收缩较大，因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则。

（六）进行热处理。

①退火。得到铁素体基体，****塑性、韧性，消除应力，****切削性能。

②正火。得到珠光体基体，****强度和*性。

③调质。获得回火索氏体的基体*，以及良好的综合力学性能，如主轴、曲轴、连杆等。

④等温淬火。使外形复杂且综合性能要求高的零件获得下贝氏体的基体*，以及高强度、高硬度、高韧性等综合力学性能，避免热处理时产生开裂，如主轴、曲轴、齿轮等。

  灰铸铁

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GB中国  HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350

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JIS日本  FC100、FC150、FC200、FC250、FC300、FC350

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KS韩国 GC100、GC150、GC200、GC250、GC300、GC350

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AWS美国 NO.20、NO.25、NO.30、NO.35、NO.40、NO.45、NO.50、NO.55、NO.60

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UNS美国 F11401、F11701、F12101、F12801、F13101、F14101

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球墨铸铁

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GB中国 QT400-18、QT400-15、QT450-10、QT500-7、QT600-3、QT700-2、QT800-2、QT900-2

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JIS日本 
FCD350-22、FCD400-18、FCD400-15、FCD450-10、CD500-7、FCD600-3、FCD700-2、FCD800-2

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KS韩国 GCD370、GCD400、GCD450、GCD500、GCD600、GCD700、GCD800

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AWS美国 60-40-18、65-45-12、80-55-06、100-70-03、120-90-02

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UNS美国  F32800、F33100、F33800、F34800、F36200