黑心可锻铸铁

黑心可锻铸铁是指具有一定的冲击性和良好的强度，适合用于承受中等或静负荷工作零件。黑心可锻铸铁韧性非常高，综合性能较好。可锻铸铁是通过对白口铸铁的可锻化退火处理得到的。可锻化退火的时间较长，通过加入一定量的合金，来缩短可锻化退火时间。将白口铸铁毛坯件在密封的退火炉中进行热处理，在中性炉气条件下退火时，得到的铸铁组织中有呈团絮状的石墨存在。这种石墨虽不很圆整和紧密，但它对基体的割裂作用则比灰铸铁中的片状石墨要小得多，因此它能使铸铁得到较高的强度及良好的韧性。

简介

黑心可锻铸铁韧性非常高，综合性能较好。可锻铸铁是通过对白口铸铁的可锻化退火处理得到的。可锻化退火的时间较长，通过加入一定量的合金，来缩短可锻化退火时间。将白口铸铁毛坯件在密封的退火炉中进行热处理，在中性炉气条件下退火时，得到的铸铁组织中有呈团絮状的石墨存在。这种石墨虽不很圆整和紧密，但它对基体的割裂作用则比灰铸铁中的片状石墨要小得多，因此它能使铸铁得到较高的强度及良好的韧性。铸铁的基体可以通过热处理来加以控制，使之成为铁素体或珠光体。通过用中频感应电炉制备黑心可锻铸铁坯料白口铸铁，制备单独加入Bi和同时加入B-Bi合金来与未加入任何合金的试样，石墨化退火后得到可锻铸铁，对白口铸铁和可锻铸铁进行组织观察，并对铸态和退火态试样进行了拉伸性能测试。

黑心可锻铸铁的化学成分

黑心可锻铸铁的化学分析结果如图1所示。

石墨化退火工艺

黑心可锻铸铁石墨化退火工艺曲线如图2所示。试样在中温箱式电阻炉中进行热处理。把试样先进行预温处理，即在400℃保温2h，然后升温到930℃，保温7-9h，炉冷到730℃，保温6-7h，再炉冷到650℃后出炉空冷。

黑心可锻铸铁金相组织

黑心可锻铸铁的铸态宏观断口为白色，石墨化退火后为灰黑色。在铸态下得到白色网状渗碳体+黑色部分珠光体组织（莱氏体+珠光体）；单加铬的组织比不加合金元素的渗碳体要细小，加铬和硼的渗碳体组织成细小网状均匀分布。石墨化退火组织为均匀的铁素体+絮状石墨。单加铬的组织比不加合金元素的絮状石墨要细小，加铬和硼的组织为均匀细小絮状石墨。

铬的作用：加入量0.01-0.012%，其效果是：

a)铬在铁液凝固时强烈阻碍石墨化，可保证厚壁铸件获得白口组织。

b)处理后8-10min内须浇完，氧化而失效。

硼-铬的作用：加入量0.0015-0.0025% ，Bi0.005%-0.008%，其效果是：

a)硼促进石墨化，尤其第二阶段石墨化；增加石墨核心的作用超过铝，故退火时可快速升温，不必低温预处理。硼过量，石墨松散。

b)适用于硅量较高的铁液.石墨呈球团状且紧密，力学性能好。

黑心可锻铸铁拉伸性能

拉伸选用微机控制电液伺服万能试验机进行实验，试样温度为室温（20℃），直径为10mm，且均经过石墨化退火热处理，黑心可锻铸铁试样分三组（A、B、C），A组为不加入任何合金的试样，B组为加入0. 007% Bi的试样，C组为加入0.007% Bi和0.002%的B的试样。结果见表8。可见经硼铬联合处理的可锻铸铁，抗拉强度提高到348. 7MPa，伸长率也满足要求。主要是硼铬加入后细化了可锻铸铁中铁素体的晶粒和促进了絮状石墨细小化。

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