稀土镁球墨铸铁

本书为稀土镁球墨铸铁生产技术专著，1973年6月由上海人民出版社在上海出版第1版第1次印刷，无锡柴油机厂、无锡球墨铸铁研究室编。据内容提要，本书比较系统地介绍了稀土镁球墨铸铁的生产技术，内容包括铁水熔炼、球化处理、稀土镁中间合金熔炼、铸型工艺、铸造缺陷及防止方法、热处理、金相组织及其鉴别、机械性能等部分，着重叙述中、小型柴油机以及汽车、拖拉机上一般稀土镁球墨铸铁零件的生产工艺，其他零件和合金球墨铸铁只作一般性介绍；本书可供从事稀土镁球墨铸铁生产的工人、技术人员和高等院校铸工专业师生参考，对设计人员选用该材料时也有一定参考价值。版权页载开本787×1092 1/16，印张12.75，字数295,000，印数1—33,000，统一书号15171·104，定价1.35元。

前言交代，在毛主席革命路线指引下，我国在球墨铸铁应用和生产方面取得很大成绩，特别是无产阶级文化大革命以来，深入批判刘少奇一类骗子所推行的修正主义路线，坚持“艰苦奋斗”“勤俭建国”方针，使稀土镁球墨铸铁愈来愈广泛地应用于机械制造、化工、矿山、冶金、造船、铁路、国防等工业部门，制造高强度、耐磨、耐热、耐蚀等重要零件，代替大量优质钢材和有色金属，使产品成本大大降低；稀土镁球墨铸铁生产工艺简单、投资少、上马快、性能良好、使用可靠，进一步推广应用对于贯彻执行总路线、落实“备战、备荒、为人民”战略方针、加速实现农业机械化具有积极意义；前言还说明本书着重叙述中小型柴油机以及汽车、拖拉机上一般稀土镁球墨铸铁零件的生产工艺，其他零件和合金球墨铸铁只作一般性介绍，并请读者批评指正。目录显示全书共十章：第一章球墨铸铁的发展和应用，包括发展概况、球墨铸铁的广泛应用；第二章稀土镁球墨铸铁化学成分及铁水熔炼，包括化学成分、炉料要求、熔化设备、冲天炉配料及计算、铁水质量控制；第三章稀土镁球墨铸铁球化剂及球化处理，包括镁和稀土元素的性质和作用、稀土镁复合球化剂、球化处理、孕育处理、炉前球化控制；第四章稀土镁中间合金的熔炼；第五章稀土镁球墨铸铁件铸型工艺，包括球墨铸铁凝固特性、铸造性能、铸型工艺制订、典型零件铸型工艺、型砂；第六章铸造缺陷及防止方法，包括球化不良和球化衰退、缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮、黑斑；第七章热处理，包括热处理原理和工艺；第八章合金球墨铸铁，包括稀土镁铜钼球墨铸铁、稀土镁钼球墨铸铁、硅和硅铝耐热球墨铸铁、中锰球墨铸铁；第九章金相检验，包括试样制备、组织鉴别、缺陷组织；第十章球墨铸铁的物理-机械性能和使用性能，包括物理性能、常温机械性能、高温和低温机械性能、使用性能。

前20页可见第一章及第二章部分正文。第一章说明球墨铸铁是在灰铸铁基础上发展起来的新颖而有价值的结构材料，灰铸铁石墨呈片状、机械性能较低，球墨铸铁石墨呈球状，大大降低割裂基体作用，机械性能较灰铸铁显著提高，还可像钢一样通过热处理和合金化提高强度、塑性和韧性，获得耐磨、耐热、耐蚀等工程性能；与可锻铸铁相比生产周期短、机械性能高、不受铸件壁厚限制；与锻钢相比不需大型锻压设备、成本低、加工工时短、耐磨性好；与铸钢相比铸造缺陷倾向小、工艺简单、可铸更复杂铸件；与有色金属相比强度高、高温性能好、成本低。发展概况部分说明球墨铸铁1947年开始应用于生产，当时用铈合金作球化剂价格昂贵，1949年试验成功用镁处理后广泛应用；新中国成立不到一年我国就试验成功球墨铸铁并应用于生产；遵照“独立自主、自力更生”教导，结合国内资源特点，我国于六十年代试验成功稀土镁球墨铸铁，减少镁球墨铸铁夹渣、缩松等缺陷，性能有所提高，球化处理工艺简单、操作安全；经过无产阶级文化大革命，稀土镁球墨铸铁在全国普遍推广，产量大幅增长，应用范围日益广泛；正文列我国球墨铸铁标准（JB298-62）表，给出QT45-0、QT50-1.5、QT60-2、QT45-5、QT40-10等牌号抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击值、硬度。广泛应用部分说明球墨铸铁已用于机械制造、交通、造船、冶金、矿山、纺织、化工等部门，可铸小至一两以下精密铸件、大至一百五十吨左右大型铸件；在柴油机上应用十分广泛，中小型柴油机许多重要运动件如曲轴、凸轮轴、齿轮、连杆等采用球墨铸铁，图1-1示3110、4110柴油机上稀土镁球墨铸铁零件约占铸件总重量33%；以4110柴油机曲轴、凸轮轴、连杆三个零件计算每台可节约钢材217公斤，十多年节约各种钢材约11000吨；表1-2比较锻钢与稀土镁球墨铸铁零件加工工时和成本，4110曲轴成本由371.22元降至68.96元、降低成本80%，连杆由30.75元降至5.25元、降低成本80%，4110凸轮轴由32.85元降至15.0元、降低成本50%；表1-3比较球墨铸铁与锻钢曲轴磨损值，说明球墨铸铁曲轴耐磨性优于锻钢曲轴，折算大修期可达19000小时；球墨铸铁连杆经超速、超负荷2300小时耐久试车、增压强化试验及15台柴油机各种用途用户试验（最长时间达22500小时）未发现变形、断裂等不正常现象。正文还介绍球墨铸铁在汽车和拖拉机上的应用，如南京汽车制造厂NJ121载重汽车底盘部分半轴、前轴、转向节、后桥等23个零件及发动机部分曲轴、凸轮轴共计25种采用球墨铸铁，总重约500公斤，占整车金属材料总重1/4～1/5；新疆军区生产建设兵团通用机械厂自1958年以来生产70余种球墨铸铁配件；丰收45型拖拉机底盘上用球墨铸铁制造阀体、升降臂、齿轮轴承座、差速器左右壳、半轴套管、制动器壳体等14种零件；沈阳齿轮厂等试验成功用稀土镁钼球墨铸铁制造拖拉机大小减速齿轮；有些单位用中锰球墨铸铁制造耙片、犁铧、翻土板等易磨损零件。其他方面应用包括重型机械、矿山机械、船舶制造中大型零件如锻锤座、16吨锤头、30多吨初轧开坯机轧辊、16吨和20吨水闸闸门、15吨和18吨齿轮坯、水压机工作缸和横梁、水轮机主轴、拖轮推进器等；球墨铸铁屈服强度较高、组织致密，适于制造高效率泵壳和叶片及承受高压零件，如水压机工作缸和侧缸可经受400个大气压，石油工业高中压阀门可经受130、250、320个大气压；球墨铸铁因球状石墨改善润滑条件，耐磨性比灰铸铁、中碳钢、高碳钢好，广泛用于汽缸套、凸轮轴、刹车鼓、轴承等，尤其适于制造曲轴，已用于各种类型柴油机、汽油机、煤气机、压缩机和其他动力机，我国已试制成功1000马力、2000马力、4000马力内燃机车柴油机曲轴，并正在试制1万匹以上柴油机曲轴；球墨铸铁抗氧化、抗生长能力较灰铸铁、低合金铸铁、碳素钢高，含硅球墨铸铁零件可在950℃以下空气和炉气介质中静负荷条件下工作，中硅中铝球墨铸铁耐热温度可高达1100℃，可制造熔化金属和粉末冶金用坩埚；球墨铸铁耐热性和热振性好，适合制造钢锭模，比灰铸铁钢锭模使用寿命长；稀土高硅耐酸球墨铸铁强度和韧性比一般高硅耐酸铸铁高，耐蚀性也有一定提高，用于制造耐酸泵叶轮、轴套、外壳等重要零件；有些单位还研究奥氏体、耐碱、耐酸、耐热、抗氯等特种球墨铸铁。第二章“稀土镁球墨铸铁化学成分及铁水熔炼”讨论化学成分选择，分析碳硅量、锰、磷、硫等元素对金相组织、机械性能和铸造性能的影响，说明球墨铸铁应采用高含碳量，硅是强烈促进石墨化元素，但过高碳硅量会使铸件产生石墨漂浮，碳当量超过4.55%时厚大铸件会产生石墨漂浮，过高硅量会使铸件发脆，因此应在保证不产生石墨漂浮前提下尽量采用高碳当量（一般按铸件壁厚将碳当量控制在4.5～4.7%范围内）和高碳低硅原则，并根据铸件大小、基体组织要求等全面考虑；锰起脱硫脱氧作用，是形成碳化物能力较强元素，锰高缩松倾向较大，降低共析转变温度、稳定并细化珠光体组织，随锰量提高强度、硬度、耐磨性提高而塑性、韧性下降，铁素体球墨铸铁锰量以0.3～0.6%为宜，珠光体球墨铸铁锰量控制在0.5～0.8%较为理想；磷构成硬而脆的磷共晶分布在晶界上，显著降低塑性和韧性，加大缩孔缩松倾向，一般要求磷量小于0.1%；硫与球化剂镁、稀土有很强亲和力，硫高造成球化不良、硫化夹杂物多、夹渣严重、球化衰退，原铁水含硫量希望小于0.07%；表2-1推荐QT60-2、QT50-1.5、QT45-5、QT40-10及铸态铁素体等牌号稀土镁球墨铸铁原铁水和处理后化学成分范围。炉料要求部分分别讨论新生铁、回炉铁、废钢、焦炭、熔剂要求，附表给出本溪低硫低磷新生铁S10、S15、Z15、Z20化学成分，徐州生铁磷硫含量及试验结果，废钢不能混入合金钢、锈蚀严重应经滚筒清理、厚度大于3毫米，焦炭技术要求及北京焦实际情况，石灰石和萤石技术要求等。本书内容系统，紧密结合生产实践，附大量数据表和零件图，对了解20世纪70年代我国稀土镁球墨铸铁生产技术及推广应用情况具有参考价值。本次仅见前20页，后续内容待补。