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材料名称:灰铁250;
牌号:HT250
标准:GB 9439-88
类型:珠光体类型的灰铸铁
密度:约为6.8-7.3g/cm3
化学成分
碳C :3.16~3.30硅Si:1.79~1.93 锰Mn:0.89~1.04 硫S :0.094~0.125 磷P :0.120~0.170
HT250 - 性能
力学性能
抗拉强度 σb (MPa):250
硬度 :(RH=1时)209HB 试样尺寸:试棒直径:30mm
其它特性
强度、耐磨性、耐热性均较好,减振性良好,铸造性能较好,需进行人工时效处理。
使用范围
可用于要求高强度和耐蚀能力的泵壳、容器、塔器、法兰、填料箱本体及压盖、碳化塔、硝化塔等;还可制作机床床身、立柱、气缸、齿轮以及需经表面淬火的零件。
因其受热变形量较小,常使用于高温场合。
热处理规范及金相组织
热处理规范:(由供方定,以下为某试样的热处理规范,供参考)铸态
金相组织:片状石墨+珠光体
HT250淬火可达HRC60,但是灰口铸铁(HT200、HT250等)一般都是在退火或正火状态下使用,不进行淬火处理.如果是局部需要硬度的话,可进行高、中频淬火既可。
中频淬火:淬硬层3~5毫米,硬度HRC50,工件变形较小。
高频淬火:淬硬层1~2毫米,淬火温度850,表面硬度HRC50以上;淬火温度900~1000度,表面硬度可达HRC60。
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按照HT300的经验成分配料,铁水成分:C3.0-3.1%,Si1.7-1.8%,Mn0.95-1.05%,P0.05%,S0.04%,铸件本体解剖抗拉达300N/mm2,但是连续多批产品在内浇口附近发生缩陷和缩裂,无论对浇注系统如何调整,就是不见效果, 没有办法,只能提高碳当量降低强度,调整到C3.2-3.3%,Si1.8-2.0%时,缺陷消失,但产品经加工后试压,大部分产生膨胀渗漏,本体测试抗拉也不合格,造成主机厂批量退货。联想到以往有一批同类泵体,由于听了别人的建议,用硫铁增S,铁水含S在0.07%以上时,铸件大面积缩孔,积存大量废品,为了处理这批废品,根据稀土脱硫的原理,当加入此类废品时,在孕育过程中补加少量稀土镁硅铁(约0.2%),有效地降低了硫含量,解决了缩孔问题。针对当时KP泵存在的缩陷和缩裂,虽然原铁水含硫并不高,在孕育时同样试加了少量稀土镁硅铁(约0.2%),也取得了理想的结果,缩孔问题完全解决。分析其机理,铸铁产生缩陷,主要还是铁水中的气体(包括氧、氮、氢等)作怪,这些气体在凝固后期析出时,铁水无法补充,产生了缺陷,而稀土镁硅铁作为一种灰铁变质剂(也是一种孕育剂),却好是脱除气体的能手,铁水含气量大幅度减少,缺陷也就了。
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铸铁的热处理后只能改变基体组织,不能改变石墨的形态,因而不可能明显提高灰铸铁件的力学性能。灰铸铁的热处理主要用于铸件内应力和白口组织,稳定尺寸,改善切削加工性能,提高表面硬度和耐磨性等。
内应力退火
用以铸件在凝固过程中因冷却不均匀而产生的铸造应力,防止铸件产生变形和裂纹。其工艺是将铸件加热到500~600℃,保温一段时间后随炉缓冷至150~200℃以下出炉空冷,有时把铸件在自然环境下放置很长一段时间,使铸件内应力得到松弛,这种方法叫“自然时效”,大型灰铸铁件可以采用此法来铸造应力。
石墨化退火
以白口组织,降低硬度,改善切削加工性能。方法是将铸件加热到850~900℃,保温2~5小时,然后随炉缓冷至400~500℃,再出炉空冷,使渗碳体在保温和缓冷过程中分解而形成石墨。
表面淬火
提高表面硬度和延长使用寿命。如对于机床导轨表面和内燃机汽缸套内壁等灰铸铁件的工作表面,需要有较高的硬度和耐磨损性能,可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高(中)频感应加热表面淬火和接触电阻加热表面淬火。[1]
牌号应用
按GB/T 9439-1988规定,根据直径30mm单铸试棒的抗拉强度,将灰铸铁分为六个牌号。灰铸铁的牌号是由“HT”(“灰铁”两字汉语拼音字首)和最小抗拉强度σb值(用φ30mm试棒的搞拉强度)表示。例如牌号HT250表示φ30mm试棒的最小抗拉强度值为250MPa的灰铸铁。设计铸件时,应根据铸件受力处的主要壁厚或平均壁厚选择铸铁牌号。
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