白口铸铁都有哪些分类？
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发布时间：2022-04-22 00:28
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时间：2023-12-15 23:54
在结晶过程中没有石墨析出，断口呈银白色的一类铸铁，简称白口铁。组织中含有较多的游离渗碳体，具有很高的硬度（一般在HB500以上），但性脆，多用作抗磨损零件，如农具、磨球、磨煤机零件、抛丸机叶片、泥浆泵零件、铸砂管以及冷硬轧辊的外表层等。
白口铸铁的分类：
1、普通白口铸铁：
中国早在春秋时代就制成了抗磨性良好的白口铸铁，用作一些抗磨零件。这种铸铁具有高碳低硅的特点，有较高的硬度，但很脆，适用于制造冲击载荷小的零件，一般用在犁铧、磨片、导板等方面。生产中常采用热处理的方法来改善其性能，扩大它的应用范围。碳对于普通白口铸铁的耐磨性能起最重要的作用，含碳量愈高，则形成的渗碳体愈多，构成大量的莱氏体，因而硬度愈高，耐磨性也就愈好。但含碳量高，韧性则下降。应根据零件的具体工作条件，来选择渗碳体的数量和分布。通常普通白口铸铁的硬度与含碳量成直线关系，即HS=16.7C+13（HS—肖氏硬度；C—含碳量百分比）。
2、低合金白口铸铁：
在普通白口铸铁中添加少量合金元素，可以提高碳化物显微硬度，强化金属基体，从而可以提高耐磨性。含铬、钼、铜等元素的白口铸铁通常用冲天炉熔炼，大多在铸态下使用，因此成本较低。但这种白口铸铁金相组织中的碳化物仍为连续网状，因而脆性仍较大，适用于对耐磨性和韧性要求不太高的场合。加入硼0.15%～0.55%，硼主要进入碳化物中，也可以提高耐磨性。
3、中合金白口铸铁：
以铬为主要合金元素，加入铬量达9%时，组织中即出现（Cr，Fe）7C3碳化物，它的硬度高达1300～1800HV。这种碳化物呈孤立杆状或板状形态，连续性差，所以韧性好、强度高。除铬外，中合金白口铸铁还有：
（1）镍硬白口铸铁，国际镍公司的牌号有Ni-Hard1、2、3、4四种。含镍量多在3%～5%之间，含铬量可分为2%Cr和9%Cr两种。前一种碳化物为（Fe，Cr）3C，硬度为1100～1150HV，高于Fe3C的硬度900～1000HV。后一种大部分为（Cr，Fe）7C3，硬度更高。Ni-Hard1、2、3三种均是含2%Cr这一类，其区别主要在于碳含量的不同，碳高耐磨性好、韧性差；碳低则反之。国际镍公司还有两种特殊材料：高碳Ni-Hard4，这种材料耐磨性高而冲击疲劳寿命并不高；另一种含硼Ni-Hard1，含硼量为0.25%～1.0%，硼可使马氏体基体的硬度高达1000HV，这种材料用于冲击负荷较简单的铸件。
（2）锰白口铸铁，有较高的锰量抑制了珠光体，稳定了奥氏体。在组织中出现一定量马氏体，但有较多残余奥氏体。这种铸铁含锰量为5%～8%，成本低，但耐磨性较低，铸造性能也差。
（3）锰钨白口铸铁，中国锰钨1号耐磨铸铁用于要求机械加工的零件；锰钨2号耐磨铸铁具有较高硬度。通常这两种均在铸态使用。
（4）钨铬白口铸铁，中国有W5Cr4、W9Cr6、W16Cr2三种牌号，主要用于冲击载荷大、低应力冲蚀磨料磨损和高应力碾磨磨料磨损的场合。由于钨价格较高而使应用受到*。
（5）中铬白口铸铁，Ni-Hard4是中铬型的白口铸铁，需要加入大量贵重的镍。为了节约，用铜、钼、锰联合合金化，可以达到相同的目的，其含铜量为2%～3%，含钼量为0.3%～0.5%，含锰量为1.5%～2.0%。其力学性能与Ni-Hard4相似。
4、高合金白口铸铁：
用得最广泛的是含铬量为12%～20%的高铬白口铸铁，组织中形成（Cr，Fe）7C3的碳化物。高铬白口铸铁通常要进行高温热处理析出二次碳化物，冷却时奥氏体转变成为马氏体。高铬白口铸铁在干磨中有广泛应用，如炼铁高炉料盅和溜槽衬板等。美国克里马克斯（Climax）钼公司有15-3（含15%Cr-3%Mo）、15-2-1（含15%Cr-2%Mo-1%Cu）两种牌号。15-3又以碳量的高低来划分为超高碳、高碳、中碳及低碳四种。低碳的韧性好而硬度低，适用于冲击载荷比较大的场合；高碳的则用于冲击载荷小的场合，表现出良好的耐磨性。
白口铸铁通常含2.0%～3.6%C，0.5%～1.9%Si，0.25%～0.8%Mn，0.06%～0.2%S，0.06%～0.2%P，其余为Fe。加入合金元素Cr、Mo、Cu、Al等可制成白口铸铁。凝固时，按Fe—Fe3C相图进行，无石墨析出，碳除少量溶于铁素体外，绝大部分以渗碳体的形式存在于铸铁中。组织由化学成分和冷却速度而定，冷却速度足够大时为白口铸铁组织。随冷却速度减小，铸铁组织依次改变为麻口铸铁、珠光体灰口铸铁、珠光体铁素体灰口铸铁和铁素体灰口铸铁。白口铸铁含有大量游离的碳化物，硬度很高，HB达500以上，韧性很差。在铸铁件生产中要求避免产生麻口或白口。白口铸铁仅用于制作耐磨的农具、磨球、叶片、泵、轧辊等。主要用于生产可锻铸铁和作为炼钢原料。
