可锻铸铁的退火工艺研究

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1、需要全套设计及图纸请联系：731767310可锻铸铁的退火工艺研究1引言1.1可锻铸铁发展简史我国是最早发明和生产可锻铸铁的国家。根据对出土文物的考证，我国可锻铸铁的生产始于公元前国世纪战国时代。众多的战国出土铁器中有很多可锻铸铁件。如1957年在湖南长沙出土的战国铁铲，1974年洛阳出土的铁镑，湖北大冶铜绿山古矿遗址发现的战国时期的铁锄，铁斧，铁锤等矿业用具，辉县出土的战国中期的铁带钩，易县燕都出土的战国晚期的铁撅，锄等都是可锻铸铁铁件。石墨化退火可锻铸铁按退火工艺的不同有“白心”和“黑心”之分。关于白心铸铁可锻化热处理的最早创立者是法国物理学家

2、Reaumur。1720～1722年，Reaumur发明了称之为“欧洲法”的白心可锻铸铁生产方法，这种铸铁，基体组织表现为外缘为铁素体，向内出于脱碳不完全，珠光体量逐渐增加，并有少量的渗碳体，具有可焊接性。1820年，美国人SethBoyden偶然得到了铁素体可锻铸铁，并将其生产方法称之为“美国法”，即黑心可锻铸铁。1919年，EnriqueTouceda首次提出制造珠光体可锻铸铁的可能性。此后，Lanenstein和Hayes等人进一步加以发展，以致使制造方法达到标准化[1]。自此，人们根据所需要的基体，采取不出的热处理工艺可获得以铁素体为主的铁

3、素体可锻铸铁，也可获得以珠光基体为主的珠光体可锻铸铁。1.2可锻铸铁1.2.1可锻铸铁的特点和分类可锻铸铁（又称为玛钢或马铁）一般是由亚共晶白口铸铁经过高温石墨化退火制成。退火过程中，白口铸坯中的渗碳体分解并产生团絮状石墨或被氧化而脱除，其基组织取决于热处理规范，按处理后基体组织的不同可分为铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁。可锻铸铁中石墨一般成-29-需要全套设计及图纸请联系：731767310团絮状，含量较少，应力集中现象不太显著，对铸铁的有效负荷面积减小不多，因此抗拉强度可达300～700Mpa，延伸率可达2%～12%；可锻铸铁与灰铸铁一样具有较

4、高的含碳量，因而具有良好的铸造性能；通过热处理，可以用获得较高的塑性和韧性[2]；此处，可锻铸铁还具有良好的切削加工性能，抗氧化性能和耐蚀性能。可锻铸铁根据不同的热处理方法，可获得石墨化退火可锻铸铁(包括铁素体可锻铸铁（黑心）和珠光体可锻铸铁)和脱碳退火可锻铸铁（白心可锻铸铁）两种不同基体组织的可锻铸铁目前我国生产的可锻铸铁主要为铁素体可锻铸铁。铁素体可锻铸铁具有一定强度，强度和塑性优于灰铸铁，低温抗冲击能力优于球墨铸铁，且耐磨性和减震性优于普通碳素钢，所以可部分代替碳钢，合金钢和有色金属。其退火特点为白口铸坯在非氧化性介质中进行石墨化退火，莱氏体

5、、珠光体都被分解，退火后坯件韧性高。在生产中铁素体可锻铸铁常用来制造截面较薄而形状较复杂，工作时受震动而对强度和塑性要求较高的零件。例如：铁素体可锻铸铁广泛用于汽车，拖拉机的轮圈，差速器壳和底盘零件，机床附件中的扳手，输电线路中的瓷瓶铁帽，线夹，弯头排板，纺织机械中的粗纺机和印花机盘头以及水油管道中的弯头，三通，接头，中压阀门等零部件的制造。珠光体可锻铸铁退火特点为白口铸坯在非氧化性介质中进行石墨化退火，快速通过共析区只有莱氏体分解，退火后坯件具有较高的强度，硬度和耐磨性，而塑性，韧性较差。因而珠光体可锻铸铁可用于制造气阀，加煤机零件，高压接头阀体

6、和汽车工业拨叉，差动齿轮箱等。白心可锻铸铁的退火特点为白口铸坯在氧化性介质中退火，使渗碳体分解出的碳随时氧化、脱碳，焊接性好。但是白心可锻铸铁在国内用的很少，国外用作水暖管件。1.2.2可锻铸铁的牌号和力学性能可锻铸铁的牌号是由“KTH”（“可铁黑”三字汉语拼音字首）或“KTZ”（“可铁珠”三字汉语拼音字首）后附最低抗拉强度值（MPa）和最低断后伸长率的百分数表示。例如牌号KTH350—10表示最低抗拉强度为350MPa、最低断后伸长率为10％的黑心可锻铸铁，即铁素体可锻铸铁；KTZ650—02表示最低抗拉强度为650MPa、最低断后伸长率为2％的

7、珠光体可锻铸铁根据国家标准，黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁可分八个牌号-29-需要全套设计及图纸请联系：731767310表1-1可锻铸铁的牌号类型牌号试样直径d（mm）抗拉强度屈服点伸长率硬度HBSABMPa≥黑心可锻铸铁KTH300-06-12或15300-6≯150-KTH330-08330-8KTH350-10-350-10-KTH370-12370-12珠光体可锻铸铁KTZ450-06-12或154502706150～200KTZ550-04-5503404180～250KTZ650-02-6504302210～260KTZ700-02-7

8、005302210～290-29-需要全套设计及图纸请联系：7317673101.2.3组织特征与性能关系表1-2可锻铸铁