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日本金属材料常识:可锻铸铁和冷硬铸铁

发布时间:2017-12-23 11:52:01点击率:

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可锻铸铁

铸铁不耐冲击和敲打,一敲打就会裂,这是常识。但是,可锻铸铁就不怕敲打。可锻一词是英文malleable的译文。虽然称为可锻,但实际上可锻铸铁并不能锻造。请把它理解成即使敲打它,它也不会马上折断或开裂就可以了。

可锻铸铁分为黑心可锻铸铁和白心可锻铸铁两种。它们的牌号分别用FCMB和FCMW后附抗拉强度(用两位数)来表示。其中,B是black heart(黑心)的B,W是white heart(白心)的W,M是malleable(可锻)的M。

可锻铸铁的原材料浊第二种锻造生铁。首先用它制造白口铸铁。所谓白口铸铁,就是通过快速冷却铁液而获得的铸铁,其中碳全都以渗碳体的形式存在,而没有石墨。

与白口铸铁相对应的灰口铸铁,它是缓慢冷却铁液,使碳石墨化而得到的铸铁。

为了提高铸铁的韧性,对白口铸铁进行退火处理,把渗碳体全部转化成铁素体和石墨,这就是黑心可锻铸铁。因石墨以点状形式分布在铁素体基体上,所以其断面呈黑色。

与此相对应,白口可锻铸铁是通过对白口铸铁表面进行脱碳处理,从而使其获得韧性的铸铁,它的断面呈白色。

比较一下黑心可锻铸铁和白心可锻铸铁:白心可锻铸铁的抗拉强度高于黑心可锻铸铁。而且,白心可锻铸铁除了标准型FCMWP45~FCMWP55(第三种~第五种)可锻铸铁。

白心可锻铸铁因为其表面进行脱碳处理,所以表面呈铁素体组织,变得和软钢一样,但因其内部还是珠光体基体,所以硬度保持不变。

在日本国内主要使用黑心可锻铸铁,很少使用白心可锻铸铁。

黑心可锻铸铁是把白口铸铁内的碳都转化成了石墨,把基体转化成了有延伸性的铁素体。而珠光体基体可锻铸铁是把白口铸铁中的渗碳体细化分解,把基体转化成了珠光体。

珠光体可锻铸铁因为其基体是珠光体,所以和钢一样,可以对它进行淬火、回火处理。而且其组织内还有与灰铸铁片状石墨不同的块状石墨,所以耐磨性也很高。

把珠光体可锻铸铁的抗拉强度45~70kgf/mm2划分成5种类。它的抗拉强度最起码比SS钢材高,与热处理过的S—C钢材相当。


冷硬铸铁

冷硬铸铁件也叫chilled铸件。Chilled就是“冷却”的意识。那么,对什么进行冷却了呢?那就是对用金属制造的模具进行冷却。然后再往金属模具里注入铁液,使铁液急速冷却,使其成形为铸件,把这种铸件叫做冷硬铸铁铸件。

虽是同样的生铁,但缓慢冷却就会变成灰铸铁,急速冷却就会变成白口铸铁。而冷硬铸铁是通过金属模具只急速冷却铁液的一部分(一般为表面)。这样,只有被急冷的部位变成白口铸铁组织,所以硬度变得很高,而内部当然还是灰铸铁组织。

通过金属模具只提高外周的硬度,像车轮、滚子一样的圆形物体是最容易实现的,而且其实用效果也最佳。所以,经常应用这种方法制造这类零件。特别像矿车类的车轮,可以把与铁轨接触的面作为铸造时的拔模型面就很容易制造它。

相对于普通铸铁,强度比它稍高一点的是高级铸铁(高韧性铸铁),再高一点的是球墨铸铁。而这种冷硬铸铁只进一步加强了其表面硬度。只要用锤子锤打同等大小而不同材质的铸铁,就能很清楚地判断其声音的差别。

即使对FCD70的外周进行高频感应加热淬火,其硬化层也只有1~2㎜,而冷硬铸铁的硬化层可达到15~25㎜。硬度越高,其发出的声音也越高、越清脆。

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