球墨铸铁的特性及应用领域分析

1.球墨铸铁的牌号及力学性能

（1）球墨铸铁牌号及单铸试样的力学性能（见表1-35）

表1-35 球墨铸铁牌号及单铸试样的力学性能（GB/T 1348—2009）

注：1.如需求QT500-10时，其性能要求见表4-3。

2.字母“L”表示该牌号有低温（-20℃或-40℃）下的冲击性能要求；字母“R”表示该牌号有室温（23℃）下的冲击性能要求。

3.断后伸长率是从原始标距L₀=5d上测得的，d是试样上原始标距处的直径。

（2）球墨铸铁牌号及附铸试样的力学性能（见表1-36）

表1-36 球墨铸铁牌号及附铸试样的力学性能（GB/T 1348—2009）

（续）

注：1.从附铸试样测得的力学性能并不能准确地反映铸件本体的力学性能，但与单铸试棒上测得的值相比更接近于铸件的实际性能值。

2.断后伸长率在原始标距L₀=5d上测得，d是试样上原始标距处的直径。

2.球墨铸铁的金相组织

球墨铸铁的金相组织主要由球状（少量团状）石墨、金属基体和晶界物组成。GB/T 9441—2009《球墨铸铁金相检验》规定了球墨铸铁的球化分级（见表1-37）、石墨大小分级（见表1-38）、铁素体数量分级（见表1-39）、珠光体数量分级（见表1-40）、碳化物数量分级（见表1-41）和磷共晶数量分级（见表1-42）。

表1-37 球化分级（GB/T 9441—2009）

表1-38 石墨大小分级（GB/T 9441—2009）

表1-39 铁素体数量分级（GB/T 9441—2009）

表1-40 珠光体数量分级（GB/T 9441—2009）

表1-41 碳化物数量分级（GB/T 9441—2009）

表1-42 磷共晶数量分级（GB/T 9441—2009）(www.xing528.com)

3.球墨铸铁的化学成分

（1）铁素体球墨铸铁的化学成分（见表1-43）

表1-43 铁素体球墨铸铁推荐的化学成分

① 指必须经退火处理才能达到铁素体化的球墨铸铁。

② 指未经热处理达到铁素体化的球墨铸铁。

③ 指在-40℃仍保持足够冲击韧性的球墨铸铁。

（2）珠光体球墨铸铁化学成分（见表1-44）

表1-44 珠光体球墨铸铁推荐的化学成分

（3）等温淬火球墨铸铁 等温淬火球墨铸铁一般是将球墨铸铁经奥氏体化（850～950℃保温）处理后，以快速置入盐浴（232～450℃）中进行等温转变而成。国际上称之为ADI（Austempered Ductile Iron），即奥氏体等温淬火球墨铸铁。等温淬火球墨铸铁基本化学成分见表1-45。

表1-45 等温淬火球墨铸铁基本化学成分

（4）马氏体球墨铸铁的化学成分（见表1-46）

表1-46 马氏体球墨铸铁的化学成分

注：通过Ni、Cr、Mo元素合金化，可以在铸态获得具有马氏体基体组织的大型铸件，如轧辊、辊环等。

4.球墨铸铁铸造性能

（1）流动性 球墨铸铁的流动性好于高牌号灰铸铁，但低于相同碳当量的灰铸铁；添加稀土可改善流动性。球墨铸铁碳当量的质量分数为4.6%～4.7%时，流动性最好。

（2）收缩倾向 球墨铸铁趋向于呈固-液共存的糊状凝固。球墨铸铁件易产生缩松和尺寸增大。缩松缩孔的体积与碳当量、铸型刚度、浇注温度、球化率高低等因素有关。球墨铸铁的自由线收缩率为0.6%～1.2%，球墨铸铁的受阻线收缩率为0.7%～1.0%。

（3）铸造应力及裂纹倾向 球墨铸铁铸造应力是灰铸铁的2～3倍，与铸钢相近。具有冷裂倾向。

5.球墨铸铁的特性及用途（见表1-47）

表1-47 球墨铸铁的特性及用途