材料名称:耐热铸铁

牌号:QTRAl4Si4

标准:GB/T 9437-2009

产品特性

在空气炉气中,耐热温度到900℃.耐热性良好。适用于高温轻载荷下工作的耐热件。用于烧结机篦条、炉用件等。

耐热铸铁牌号化学成分(GB/T 9437-2009)

耐热铸铁的室温力学性能(GB/T 9437-2009)

耐热铸铁

具有抗氧化和抗生长性能的铸铁。通常是在铸铁中加入适量的合金元素。具有熔制较易、成本低廉等优点,广泛应用于冶金、水泥、炼油、锅炉等工业中耐热温度在1100℃以下的零件。普通灰口铸铁(简称铸铁)在高温使用时容易氧化、脱碳和它本身尺寸发生不可逆膨胀生长。因此铸铁只有采取抗氧化少脱碳和防止生长等措施来提高耐热性能。铸铁氧化膜的表面为Fe2O3层,很易剥落,所以不具保护作用。其氧化膜中层为FeO,有大量的空穴,金属及氧离子很易通过它而扩散。加入适量有益合金元素,是提高铸铁抗氧化性能的主要手段。使FeO层内形成富合金元素的橄榄石或尖晶石等复合物,则具有良好的保护作用。铸铁中抗氧化元素含量越多,且石墨呈球状时,脱碳越少。所以球墨铸铁和蠕墨铸铁的耐热性能均依次强于铸铁。提高铸铁的抗氧化性能及共析相变点是防止生长的主要关键,加入硅、铝、铬等合金元素可以提高抗氧化性能及共析相变点,因此生长率明显下降

硅系耐热铸铁

综合性能和铸造性能均较好,所以得到广泛应用。其中含钼球墨铸铁不仅常温力学性能好,而且高温短时抗拉强度和伸长率都较好。因此,抗氧化和抗生长都优于同系其他牌号的耐热铸铁。球墨铸铁中随着含硅量的增加,铁素体含量也增多,故抗拉强度下降,伸长率及冲击韧度上升。但硅升到一定值后,铁素体逐渐脆化,伸长率、冲击韧度和抗拉强度都下降。所以含硅量一般控制在5.5%以下, 也不应超过6.5%。硅能减慢铸铁的氧化速度。随着硅量每增加1%时A。相变点升高50~60℃,如含硅量在5.5%时其相变点温度约为900℃。铸铁相变应力会使铸件变形或微裂,从而降低氧化层的附着力,加速铸件内层的氧化,促进铸铁生长。

铝系耐热铸铁

随着铸铁中含铝量的提高,出现两个石墨化区及两个白口区和相应的过渡区(见图)。图中还表示出铸铁中碳的饱和曲线,随着铝量的提高,铁液中的碳明显下降。图中的组织见表2。在 个石墨化区内,有两种铸铁:含铝2%~3%的低铝铸铁,已少量用于玻璃模,内燃机排气管及其他薄壁件;含铝7%~9%的中铝铸铁,可用于750~900℃下的某些耐热件。在第二个石墨化区内,有含铝20%~24%的高铝铸铁,可用于1000~1100℃的某些耐热件。此外铝和硅、铝和铬组成的多元合金化耐热铸铁,可以减少合金元素总使用量,不但明显提高铸铁的抗氧化性能,又降低成本。低铝铸铁的基体组织为铁素体加珠光体,中铝铸铁的基体组织是铁素体。低铝及高铝球墨铸铁有较好的综合力学性能。中铝及铝硅铸铁脆性较大。铝系铸铁有优良的抗氧化、抗生长性能,如果铝量大于10%,在900~950℃时已很少氧化。铝量大于20%的球墨铸铁,在1100℃时也很少氧化,甚至加热到接近熔点也不掉皮。如果铝与硅或铝与铬合用,则抗氧化性能更好,例如铸铁含Al+Si≥10%,则耐热温度可提高到1100℃。铝铸铁极易形成铝氧化膜,浇注时有增加夹杂、冷隔倾向。在熔注过程都注意排除夹杂物,使铁液流动平稳。

铬系耐热铸铁

常用的耐热铸铁。含铬较高的品种比同类的铝硅系强度高。它的使用温度随含铬量增加而提高。实际应用的有三个品种:即含0.5%~2%Cr 的低铬耐热铸铁,含16%~20%Cr 的中铬耐热铸铁及含28%~32%Cr的高铬耐热铸铁。低铬铸铁的组织也是片状石墨加珠光体,当铬量增加时,有自由渗碳体出现。铬是缩小奥氏体r区的元素。当铸铁中铬量增加时,碳化物量增加。当铸铁中铬量大于12%~15%时,随铸铁中碳、硅含量及冷却速度不同,基体是珠光体或马氏体加残余奥氏体组织。当含铬量高于25%~30%时,则形成稳定的铁素体组织,无相变发生,对耐热件是有利的。因此含28%~35%Cr 的耐热铸铁使用较多。如在含25%~35%Cr 的铸铁中加入10%~15%Ni,可以形成稳定的奥氏体组织。低铬耐热铸铁的力学性能比铸铁高,因加入1%~2%Cr 可以细化珠光体及石墨。所有高铬耐热铸铁强度较高,但都很脆,而脆性随温度提高而减弱。壁薄而且均匀、尺寸较小的铸件有较好的抗热冲击性能。提高碳硅含量会降低抗热冲击性能。在铸铁中加入少量的铬,既然可以细化石墨、提高珠光体的稳定性,所以能改善铸铁的耐热性能。当加铬量多时,能生成连续的FeOCr2O3保护膜,耐热性能可以明显提高。

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