黑心可锻铸铁

黑心可锻铸铁石墨化退火工艺曲线如图2所示。试样在中温箱式电阻炉中进行热处理。把试样先进行预温处理，即在400℃保温2h，然后升温到930℃，保温7-9h，炉冷到730℃，保温6-7h，再炉冷到650℃后出炉空冷 。

黑心可锻铸铁的铸态宏观断口为白色，石墨化退火后为灰黑色。在铸态下得到白色网状渗碳体 黑色部分珠光体组织（莱氏体 珠光体）；单加铬的组织比不加合金元素的渗碳体要细小，加铬和硼的渗碳体组织成细小网状均匀分布。石墨化退火组织为均匀的铁素体 絮状石墨。单加铬的组织比不加合金元素的絮状石墨要细小，加铬和硼的组织为均匀细小絮状石墨。

铬的作用：加入量0.01-0.012%，其效果是：

a)铬在铁液凝固时强烈阻碍石墨化，可保证厚壁铸件获得白口组织。

b)处理后8-10min内须浇完，氧化而失效。

硼-铬的作用：加入量0.0015-0.0025% ，Bi0.005%-0.008%，其效果是：

a)硼促进石墨化，尤其第二阶段石墨化；增加石墨核心的作用超过铝，故退火时可快速升温，不必低温预处理。硼过量，石墨松散。

b)适用于硅量较高的铁液.石墨呈球团状且紧密，力学性能好 。

黑心可锻铸铁韧性非常高，综合性能较好。可锻铸铁是通过对白口铸铁的可锻化退火处理得到的。可锻化退火的时间较长，通过加入一定量的合金，来缩短可锻化退火时间。将白口铸铁毛坯件在密封的退火炉中进行热处理，在中性炉气条件下退火时，得到的铸铁组织中有呈团絮状的石墨存在。这种石墨虽不很圆整和紧密，但它对基体的割裂作用则比灰铸铁中的片状石墨要小得多，因此它能使铸铁得到较高的强度及良好的韧性。铸铁的基体可以通过热处理来加以控制，使之成为铁素体或珠光体。通过用中频感应电炉制备黑心可锻铸铁坯料白口铸铁，制备单独加入Bi和同时加入B-Bi合金来与未加入任何合金的试样，石墨化退火后得到可锻铸铁，对白口铸铁和可锻铸铁进行组织观察，并对铸态和退火态试样进行了拉伸性能测试 。

黑心可锻铸铁的化学分析结果如图1所示。

拉伸选用微机控制电液伺服万能试验机进行实验，试样温度为室温（20℃），直径为10mm，且均经过石墨化退火热处理，黑心可锻铸铁试样分三组（A、B、C），A组为不加入任何合金的试样，B组为加入0. 007% Bi的试样，C组为加入0.007% Bi和0.002%的B的试样。结果见表8。可见经硼铬联合处理的可锻铸铁，抗拉强度提高到348. 7MPa，伸长率也满足要求。主要是硼铬加入后细化了可锻铸铁中铁素体的晶粒和促进了絮状石墨细小化 。

可锻铸铁（malleable cast iron） 汽车用金属材料。由一定化学成分的铁液浇铸成白口坯件，经过石墨化退火，石墨主要呈团絮状、絮状，有时呈少量团球状的铸铁。可锻铸铁与灰铸铁相比，具有较高的强度、韧性和冲击韧性。可锻铸铁根据化学成分、热处理工艺、性能以及组织不同分为黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁以及白心可锻铸铁和球墨可锻铸铁四类。目前中国生产的可锻铸铁90%以上为黑心可锻铸铁。其他三类可锻铸铁应用较少。黑心可锻铸铁强度不高，但具有良好的塑性和韧性。可锻铸铁主要应用于汽车后桥桥壳、转向机构、低压阀、管接头等受冲击和震动的零件。

可锻铸铁白心可锻铸铁

白心可锻铸铁，由法国人R.A.F. de罗茂于1722年研制成功。将碳、硅含量较低的白口铸铁密封在氧化介质中，在950～1050℃温度下保持几十个小时进行脱碳退火处理，就得到外层为铁素体、中心残留着少量珠光体和团絮状石墨的显微组织。其心部断口呈白色，故称为白心可锻铸铁。

可锻铸铁黑心可锻铸铁

黑心可锻铸铁，由美国人S.博伊登于1826年在引进制造白心可锻铸铁工艺的基础上发展而成。将碳、硅含量较低的白口铸铁放在中性介质中进行石墨化处理后，在 850～950℃温度下保持几十小时，炉内冷却至720～740℃再保温十几小时，最后得到铁素体基体和团絮状石墨的铁素体黑心可锻铸铁；或在850～950℃下保温十几小时后出炉，空气中冷却，得到珠光体基体和团絮状石墨的珠光体黑心可锻铸铁。性能和用途可锻铸铁中石墨呈团絮状，含量较少，应力集中现象不太显著，对铸铁的有效负荷面积减小不多，抗拉强度可达300～700兆帕，延伸率可达2～12%，切削加工性能、抗氧化生长性能和耐蚀性能良好。可锻铸铁铸态组织为白口，铁水流动性较差，容易产生缩孔，热裂倾向较大，所以一般只适用于形状不太复杂的铸件。此外由于退火时间随壁厚加大而延长，同时过厚的铸件中心部分难达到完全退火，因此白心可锻铸铁件的壁厚一般不超过12毫米，黑心可锻铸铁壁厚不超过25毫米。铁素体可锻铸铁广泛用于汽车、拖拉机的轮圈、差速器壳和底盘零件，机床附件中的扳手，输电线路中的瓷瓶铁帽、线夹、碗头排板，纺织机械中的粗纺机和印花机盘头以及水油管道中的弯头、三通、接头、中压阀门等。珠光体可锻铸铁用于气阀摇杆、加煤机零件、高压接头阀体和汽车工业拨叉、差动齿轮箱等。白心可锻铸铁用于汽车零件吊架、驾驶盘柱叉肩、纺织机零件等。发展可锻铸铁的研究主要集中在铸态稳定碳化物，铸件中不出现游离石墨片，缩短退火时间以提高机械性能和使用性能等方面。此外，铸件厚度和重量限制范围有所扩大，现代已生产出壁厚2～80毫米或重达150千克的可锻铸铁件。