灰色と白の鋳鉄

鉄と炭素の合金で、炭素含有量が 1.7% 以上のものは鋳鉄と呼ばれます。

鋳鉄は構造や製造方法が異なりますが、 化学組成そして目的。
鋳鉄の構造は灰色、白色で展性があります。 製造方法によると、通常のものと変更されたものがあります。
鋳鉄は、化学組成に基づいて、非合金と合金、つまり特殊な不純物を含む合金に分類されます。

ねずみ鋳鉄

ねずみ鋳鉄は、機械工学においてさまざまな機械部品を鋳造するために最も広く使用されています。 炭素がグラファイトの形で遊離状態にあることが特徴です。 それが理由です ねずみ鋳鉄切削工具との併用も良好です。 割ると灰色や濃い灰色になります。 ねずみ鋳鉄は、溶解または加熱した後、徐冷することにより製造されます。 ねずみ鋳鉄の製造は、その組成中の炭素とシリコンの含有量を増やすことによっても促進されます。
ねずみ鋳鉄の機械的特性はその構造によって異なります。
ねずみ鋳鉄の構造は次のとおりです。

1. フェライトグラフト、
2. フェライト-ダーライト-グラファイトおよび
3. パーライトグラファイト。

ねずみ鋳鉄が溶けた後に急速に冷却されると、白化、つまり非常に脆くなり、硬くなります。 ねずみ鋳鉄は、引張よりも圧縮の方が数倍よく機能します。

ねずみ鋳鉄は、予熱を使用して、また特殊な鋳鉄棒の溶加材として非常によく溶接できます。 コンテンツの増加カーボンとシリコン。 溶接部の鋳鉄が漂白されるため、予熱なしで溶接することは困難です。

白鋳鉄

白鋳鉄は機械工学で広く使用されています 少量のグレーよりも。 鉄と炭素の合金であり、炭素は次のような形になっています。 化合物鉄で。 白鋳鉄は非常にもろくて硬いです。 刃物による加工ができず、加工の必要のない鋳物部品や砥石による研削加工に使用されます。 機械工学では、白鋳鉄が通常の鋳鉄と合金の両方で使用されます。

白鋳鉄の溶接は、加熱および冷却中に亀裂が発生したり、溶接部位に形成される組織が不均一であるため、非常に困難です。

可鍛鉄

可鍛鋳鉄は、通常、白鋳鉄鋳物を炉で800〜950℃の温度で長時間煮ることによって得られます。可鍛鋳鉄を入手するには、アメリカ式とヨーロッパ式の2つの方法があります。

アメリカの方法では、砂の中で800〜850℃の温度で煮ます。 この場合、炭素は化学的に結合した状態から、純鉄の粒子の間に位置するグラファイトの形で自由状態になります。 鋳鉄は粘性を獲得するため、可鍛性と呼ばれます。

ヨーロッパの方法では、鋳物を鉄鉱石中で850〜950°の温度で煮込みます。 この場合、鋳物の表面から炭素が化学結合した状態で内部に入り込みます。 鉄鉱石このようにして、鋳物の表面は脱炭され、柔らかくなります。そのため、鋳鉄は可鍛性があると呼ばれますが、中心部は脆いままです。

可鍛鋳鉄の等級の呼称では、文字の後に数字が書かれています。 平均値 kg/mm2 単位の引張強さの後に、% 単位で伸びを示す数値が続きます。

たとえば、KCH37-12 は可鍛鋳鉄を示し、引張強さは 37 kg/mm2、伸びは 12% です。
ダクタイル鋳鉄の溶接は、溶接部の鋳鉄が白化するため、多くの困難を伴います。

改質鋳鉄

改良鋳鉄は、ねずみ鋳鉄よりも多くの炭素を黒鉛の形で含んでいるという点で、通常のねずみ鋳鉄とは異なります。

この変更は、鋳鉄が溶解するときに液体金属に一定量の添加剤が添加され、凝固および冷却中にグラファイトの形で炭素の放出が促進されるという事実にあります。 この改質プロセスは、鋳鉄と同じ化学組成を使用して、大幅に向上します。 機械的性質鋳鉄であり、非常に重要です。 ブランド指定 改質鋳鉄ねずみ鋳鉄の等級の指定に似ています。

1. 定義

鋳鉄は通常、炭素を含む鉄-炭素合金と呼ばれます。 通常の状態オーステナイトの溶解限度を超える結晶化と構造内の共晶。 鉄-炭素合金の状態図によれば、鋳鉄は 2% を超える炭素を含む合金です。 これらの合金の構造内の共晶は、その形成条件に応じて炭化物または黒鉛になることがあります。

従来の鉄-炭素合金の分類の基礎となる所定の定義は、必ずしも十分ではありません。

実際、炭化物共晶は鋳鉄だけでなく、炭素をほとんど含まない (2% 未満) 高合金鋼、たとえば高速度鋼にも見られます。 二次黒鉛と共析黒鉛は別々に区別されていないため、黒鉛共晶の問題も複雑です。 構造のみに基づいて、黒鉛化鋳鉄と黒鉛化鋼を正確に区別することは困難な場合があります。 したがって、多くの場合、追加の定義に頼る必要があります。 特に、鋳鉄の特徴は、鋼と比較して鋳造性が優れているが、塑性特性が劣っていることです。これは、炭素含有量が高い (オーステナイトの溶解限界がはるかに高い) ことによるものです。 鋳鉄と炭素含有量 2% 以上の鋼との一般に認められている境界は、合金化の程度や構造の性質に関係なく、任意です。

鋳鉄の構造はその基本的な特性を決定するため、依然として最も重要な分類特徴です。 黒鉛化鋳鉄の構造は、黒鉛介在物が浸透した金属ベースで構成されています。 後者は、鋳鉄の耐摩耗性と繰り返し粘度に非常に有益な効果をもたらします。

最も重要な分類特性には、機械的特性 (鋳鉄の場合) も含まれます。 特別な目的および特殊な特性）、鋳物の組成、生産技術、鋳物の設計とその応用分野。

鋳鉄の強度特性は、金属ベースの性質と、黒鉛含有物によるこのベースの弱化の程度によって決まります。 後者には主に黒鉛含有物の数、形状、分布の性質が含まれます。

2. 化学組成による分類

鋳鉄には、鉄と炭素に加えて、（通常決定される永久不純物として）シリコン、マンガン、リン、硫黄が含まれています。 鋳鉄には少量の酸素、水素、窒素も含まれています。

鋳鉄は、化学組成に基づいて、非合金と合金に分類されます。

マンガンの量が 2% を超えず、シリコンの量が 4% を超えない鋳鉄は非合金とみなされます。 これらの元素が大量に存在する場合、または特殊な不純物が含まれている場合、鋳鉄は合金とみなされます。 低合金鋳鉄では、特殊な不純物 (Ni、Cr、Cu など) の量が 3% を超えないことが一般に認められています。

低中度のドーピングにより、改善に努めています 一般的なプロパティ鋳鉄 - 構造の均一性、比較的低温 - 300〜400°に加熱したときの強度と弾性の維持、耐摩耗性の向上、強度の向上など。

中程度の合金化、増加した合金化、および高合金化により、固溶体と炭化物の組成が大幅に変化するため、鋳鉄は特別な特性を獲得します。 この場合 最高値金属ベースの性質に変化が生じます。 合金化により、マルテンサイト、針状トルースタイト、オーステナイトが鋳造状態で直接得られます。 これにより、耐食性、耐熱性が向上し、磁気特性が変化します。

3. 黒鉛の構造と形成条件による分類

黒鉛化の程度、黒鉛の形状、およびその形成条件に応じて、次の種類の鋳鉄が区別されます。

b) 中途半端な、

c) 灰色のフレークグラファイト、

d) 球状グラファイトによる高強度と

d) 可鍛性がある。

鋳鉄の金属素地の性質は、黒鉛化の程度、合金化の状態、熱処理の種類によって決まります。

黒鉛化の程度に応じて、白鋳鉄はほとんど黒鉛化せず、半分の鋳鉄はわずかに黒鉛化し、残りの鋳鉄はかなり黒鉛化します（図1）。

図 1. 黒鉛化の程度、破壊の種類、形状および黒鉛の形成条件による鋳鉄の分類スキーム

白鋳鉄および半鋳鉄では、レデブライトの存在が必須ですが、著しく黒鉛化した鋳鉄では、レデブライトがあってはなりません。

1 つの鋳物の鋳鉄の構造は異なる場合があり、異なるタイプの鋳鉄に属します。 たとえば、漂白圧延ロールや粉砕ボールの製造など、異なる層に異なる構造を得るために特別な努力が払われることもあります。 外層は白鋳鉄、移行層は半鋳鉄、中心部は高度に黒鉛化した鋳鉄で構成されています。

もっと詳しく見てみましょう 主な特徴記載されている鋳鉄。

A) 白い鋳鉄。 白鋳鉄は、炭素のほぼすべてが化学的に結合した状態にある鋳鉄です。 白鋳鉄は非常に硬くて脆く、カッター（硬質合金で作られたものであっても）で加工するのは非常に困難です。

米。 2. 白鋳鉄の組織（レデブライト、パーライト、二次セメンタイト）

図では、 図 2 は、レデブライト、パーライト、二次セメンタイトからなる未合金の白色亜共晶鋳鉄の微細構造を示しています。 合金化または熱処理された鋳鉄では、パーライトの代わりに、トルースタイト、マルテンサイト、またはオーステナイトが存在する場合があります。

白鋳鉄鋳物は、硬度が高く脆いため、用途が限られています。 耐摩耗性、耐食性、耐熱性として使用されます。

破壊模様が淡い結晶質で放射状であるため、白鋳鉄と呼ばれます（図3）。

米。 3. 白鋳鉄の破壊の種類。

b) 半鋳鉄。 半鋳鉄は、炭化物共晶に加えて、組織に黒鉛も含まれているという事実によって特徴付けられます。 これは、実際の凝固条件下で結合炭素の量がオーステナイト中での限界溶解度を超えていることを意味します。

半鋳鉄の組織はレデブライト＋パーライト＋黒鉛です。 合金化および熱処理された鋳鉄では、マルテンサイト、オーステナイト、または針状トロスタイトが得られます。

半鋳鉄と呼ばれるのは、その破壊の種類が結晶構造の明るい部分と暗い部分の組み合わせであるためです。 半鋳鉄は硬くてもろいです。 半鋳鉄製の製品の使用は限定されます。 ほとんどの場合、この構造は漂白された鋳造品の漂白層と黒鉛化部分の間の移行ゾーンとして見られます。

V) ねずみ鋳鉄(GC)。 ねずみ鋳鉄は最も一般的なエンジニアリング材料です。 ねずみ鋳鉄との主な違いは、研削面の黒鉛が板状であることです（図4）。 板状のものが高度に分散している場合、黒鉛は分散または点状と呼ばれ、板状の黒鉛を得るには、熱処理や強制的な改質は必要ありません。

層状グラファイトは、分離の程度、配置の性質、プレートの形状とサイズによって区別されます。

米。 ４． フレークグラファイト（ストレート）。 ×100

米。 5. 層状黒鉛、高度に分離されたコロニー。 ×100。

図では、 図 5 は、高度に分離されたコロニーに位置する層状グラファイトを示しています。 6 分離度が低い。 最後のグラファイト（分散）は樹枝状結晶の間に位置し、樹枝状点間点グラファイトと呼ばれます。 図では。 &は樹枝状層状黒鉛を示し、図は。 8ロゼットグラファイト。

米。 6. 層状グラファイト、分離度の低いコロニー。 ×100。

米。 7. 樹枝状グラファイト。 ×100。

米。 8.ロゼットグラファイト。 ×100。

米。 9. グラファイトを渦巻きます。 ×100。

米。 10.ねずみ鋳鉄の構造（ソルビトール、黒鉛、リン化物）×400。

米。 11. パーライトフェライトねずみ鋳鉄。 ×100.

米。 12. 球状黒鉛。 ×400。

米。 13. 高強度パーライト。 ×400.

米。 14. パーライトフェライト系高強度鋳鉄。 ×100.

米。 15. フェライト系ダクタイル鋳鉄。 ×200。

図のグラファイト。 図 4 に示す渦とは対照的に、図 4 は真っ直ぐ、または大きいと呼ばれます。 9.

薄肉切片の主な長さに応じて、黒鉛介在物は以下に示す 10 のグループに分類されます。

ねずみ鋳鉄の破壊の種類は黒鉛の量に大きく依存します。黒鉛が多いほど、破壊は暗くなります。

ねずみ鋳鉄鋳物はあらゆる厚さで製造されます。

黒鉛板の強力な弱化効果により、ねずみ鋳鉄は、ほとんど 完全な欠席相対伸び (0.5% 未満) と非常に低い衝撃強度。

金属ベースの性質にかかわらず、ねずみ鋳鉄は延性が低いという事実により、パーライトはフェライトよりもはるかに強くて硬いため、ほとんどの人はパーライトベースで鋳鉄を製造しようと努めています。 これによるパーライト量の減少とフェライト量の増加は、延性を高めることなく強度と耐摩耗性を低下させます。 ねずみ鋳鉄を合金化し、オーステナイトベースを得ても、優れた延性は得られません。

米。 16. 薄片状およびカニ状の黒鉛。

米。 17. フェライトベースの可鍛鋳鉄。

図では、 図１０にパーライト黒鉛ねずみ鋳鉄の組織を示す。 パーライトとフェライトをほぼ同量含むパーライト・フェライト系ねずみ鋳鉄の11組織。

G) 球状黒鉛 (DC) を使用したダクタイル鋳鉄。 高強度鋳鉄と他の種類の鋳鉄の根本的な違いは、主に溶融鋳鉄に特殊な改質剤（Mg、Ce）を導入することによって得られる黒鉛の球状形状（図12）です。 したがって、高強度鋳鉄はマグネシウムと呼ばれることが多いですが、GOSTでは「高強度」と呼ばれています。 グラファイトインクルージョンのサイズと数は異なります。

グラファイトの球形は、既知のすべての形の中で最も好ましい。 球状グラファイトは、他の形態のグラファイトよりも金属ベースを弱める可能性が低くなります。 要求される特性に応じて、高強度鋳鉄の金属母材はパーライト系 (図 13)、パーライト系フェライト系 (図 14)、およびフェライト系 (図 15) になります。 合金化と熱処理により、オーステナイト系、マルテンサイト系、または針状トルースタイト系が得られます。

ねずみ鋳鉄などの高強度鋳鉄の鋳物は、任意の厚さで製造できます。

d) 可鍛鋳鉄（DC）。 可鍛鋳鉄の主な違いは、その中の黒鉛の形状がフレーク状または球状であることです。 薄片化黒鉛にはさまざまな緻密性と分散性があり (図 16 L、B、C、D)、鋳鉄の機械的特性に影響を与えます。

工業用可鍛鉄は主にフェライト系ベースで製造されます。 ただし、常にパーライトの境界があります。 で ここ数年フェライト・パーライトおよびパーライトをベースとした鋳鉄が広く使用され始めました。 フェライト系鋳鉄 (図 17) は、優れた延性を持っています。

フェライト系可鍛鋳鉄の破面は黒くビロードのような色をしています。 組織内のパーライトの量が増加すると、破壊は大幅に軽くなります。

したがって、鋳鉄は、装入物の性質、製錬方法、および溶融鋳鉄の処理方法に従って分類することができます。

鋳鉄の特性は、鋳型の状態や鋳込みの性質によっても大きく影響されます。 鋳物の製造方法により、冷却鋳造（加速冷却による組織の微細化）、遠心鋳造（組織の緻密化）、強化（鋳物の硬化）などに分けられます。

鋳物を熱処理することにより、特性に大きな変化が生じます。 を使用することで 熱処理金属ベースの分散度や、針状トルースタイトやマルテンサイトへの変態に至るまでの特性を変えることが可能です。 結合炭素量を一定の範囲まで変えることができ、化学熱処理により表層の鋳鉄の組成を変えることができます。 鋳物は熱処理の種類に応じて、焼きなまし、焼きならし、改良、表面硬化、窒化などに分類できます。

6. 鋳物の種類とその適用分野による分類

鋳鉄鋳物は、鋳物の種類とその適用分野に応じて、工作機械、シリンダー、自動車、ベアリング、漂白鋳鉄製の圧延ロールなどに分類できます。

上記の分類のうち、最も明確なのは組織による分類であり、最も明確ではないのは鋳物の種類による分類です。これは、同じ組織、同じ組成の鋳鉄が適しているためです。 さまざまな種類鋳造および機械工学産業。

分類の主な（定義）特徴である黒鉛の形状と、金属ベースの性質、製造方法などを含む明確な特徴を区別する必要があります。たとえば、ねずみ鋳鉄（層状鋳鉄）というだけでは十分ではありません。黒鉛）、ねずみ鋳鉄がどの金属ベースに基づいているか、それがどのように得られるか（改質または熱処理によって）、合金であるかどうか、および合金であるかどうかを明確にする必要があります。

鋳鉄は鉄と炭素 (含有量 2.14% 以上) の合金で、共晶形成が特徴です。 鋳鉄中の炭素は黒鉛とセメンタイトの形をしています。 黒鉛の形状とセメンタイトの量に応じて、鋳鉄は白鋳鉄と灰色鋳鉄、可鍛鋳鉄と高強度鋳鉄に分けられます。 化学。 鋳鉄の組成には永久不純物 (Si、Mn、PS、P) が含まれており、まれに合金元素 (> Cr、Ni、V、Al など) も存在します。 鋳鉄は通常脆いです。 より大きな分布機械工学における鋳鉄は、強度と硬度だけでなく、優れた鋳造工場の存在によって促進されました。 世界の生産量 2008 年の危機以前の銑鉄は 9 億 5,300 万トン以上に達していました（特に 4 億 7,700 万トンが中国で製錬されました）。

鋳鉄の化学成分とその種類

白色および灰色の鋳鉄は、炭化鉄または遊離黒鉛として鋳鉄内の炭素の構造によって決定される破面の色によって区別され、球状黒鉛を含む高強度鋳鉄、バーミキュラ黒鉛を含む鋳鉄は、可鍛性と呼ばれます。 白鋳鉄の炭素はセメンタイトの形であり、ねずみ鋳鉄では黒鉛の形です。

白鋳鉄の組成

白鋳鉄では、存在するすべての炭素はセメンタイトの状態になります。 白鋳鉄の組織には、パーライト、レデブライト、セメンタイトなどがあります。 その明るい色合いのため、鋳鉄は白という名前が付けられました。

ねずみ鋳鉄の成分と組織

ねずみ鋳鉄は、レデブライトを含まず、すべての炭素（または炭素の一部）が黒鉛の形で含まれる鋳鉄の一種です。 破断面が灰色であることからこの名前が付けられました。

白鋳鉄と並んで主要な鋳鉄の種類に属します。 ねずみ鋳鉄の組成には、鉄と炭素 (2.5 ～ 4.5%) に加えて、シリコン (0.8 ～ 4.5%)、マンガン (0.1 ～ 1.2%)、リンが含まれています。 (0.02...0.3%)、硫黄 (0.02...0.15%)。 ねずみ鋳鉄の引張強さは100～350MPa、圧縮強さは450～1400MPa、ブリネル硬さは143～289HBです。

ねずみ鋳鉄の主な特徴は、引き裂き抵抗が低く、衝撃強度がかなり低いことです。 したがって、グラファイトプレートが小さくなり、プレートが互いに隔離されるほど、同じ金属ベースの鋳鉄の強度特性が高くなります。 この構造は、修飾剤（フェロシリコンやシリコカルシウム）と呼ばれる少量の物質を液体金属合金に導入するプロセスである修飾によって得られます。

可鍛鋳鉄の製造工程

可鍛鋳鉄は、白鋳鉄を長時間焼鈍して得られ、このプロセスの後、鱗片状の黒鉛が形成されます。 可鍛鋳鉄の金属ベースには、フェライトと、まれにパーライトが含まれています。

ダクタイル鋳鉄構造

高強度鋳鉄の組織には、材料の結晶化過程を経て得られる球状黒鉛が含まれています。 球状グラファイトは、応力を上昇させることなく、板状グラファイトと同様に金属ベースを大幅に弱めます。

半鋳鉄の構造的特徴

半鋳鉄中の炭素の一部 (0.8% 以上) はセメンタイトの形になっています。 この鋳鉄の主な構造成分は、パーライト、レデブライト、平らな黒鉛です。

鋳鉄の分類

鋳鉄の化学組成と炭素含有量に基づいて、ねずみ鋳鉄は亜共晶 (炭素 2.14 ～ 4.3%)、共晶 (4.3%)、過共晶 (4.3 ～ 6.67%) と呼ばれます。 合金の組成は、最終材料の構造に大きな影響を与えます。

業界内 他の種類鋳鉄には次のようなマークがあります。

• 鋳鉄-P1、P2;
• 鋳物用鋳鉄を使用 - PL1、PL2、
• リン系鋳鉄の加工-PF1、PF2、PF3、
• 高品質タイプの鋳鉄 - PVK1、PVK2、PVK3 の加工。
• 層状黒鉛-SChを有する鋳鉄（文字「＞SCh」に続く数字は引張強さ（vkgf/mm）の値を示します。

減摩鋳鉄タイプ：

• 減摩グレー灰、
• 減摩高強度タイプ-AChV、
• 減摩可鍛性タイプ-AChK;

鋳物用球状黒鉛を有する鋳鉄 - HF (「HF」の文字に続く数字は引張強さ vkgf / mm を意味します。

16 世紀初頭、鋳鉄が製錬され始めました。 ロシア帝国。 銑鉄製錬は非常に急速に成長し、ピョートル 1 世の治世中、ロシアはヨーロッパの金属製錬のリーダーでした。 時間が経つにつれて、鋳物工場は高炉から分離し始め、それが独立した製鉄所の発展に弾みを与えました。 19 世紀初頭にダクタイル鋳鉄の製造が始まり、20 世紀末には合金鋳鉄の製造を習得しました。

鉄と炭素を2%以上含む合金を鋳鉄と呼びます。 炭素。 鋳鉄は鋼よりも機械的特性が低いですが、安価で複雑な形状の製品に良好に鋳造できます。 鋳鉄にはいくつかの種類があります。 白鋳鉄、すべての炭素 (2.0 ～ 3.8%) が Fe 3 C (セメンタイト) の形で結合した状態にあり、これがその特性を決定します: 高い硬度と脆性、優れた耐摩耗性、切削工具での低い機械加工性。 白鋳鉄はねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄および鋼の製造に使用されます。 ねずみ鋳鉄結合状態の炭素を部分的にのみ (0.5% 以下) 含みます。 残りの炭素は、グラファイトの形で遊離状態で鋳鉄内に存在します。 グラファイトが含まれると、破面の色が灰色になります。 割れ目が濃いほど、鋳鉄は柔らかくなります。 黒鉛の形成は、白鋳鉄の熱処理の結果、セメンタイトの一部が軟質ダクタイル鋳鉄と黒鉛に分解されるときに発生します。 主な構造に応じて、ねずみ鋳鉄はパーライト、フェライト、またはフェライトパーライトに基づいて区別されます。 鉄と炭素の合金をゆっくりと冷却すると、黒鉛が析出します。 ねずみ鋳鉄加工が容易で耐久性があるため、機械工学で広く使用されています。 良い特性。 ねずみ鋳鉄は強度に応じて次のように分類されます。 10 ブランド (GOST 1412)。 ねずみ鋳鉄は引張強度が低いですが、圧縮強度はかなり高くなります。 ねずみ鋳鉄には炭素が含まれています - 3,2…3,5 % ; ケイ素 - 1,9…2,5 % ; マンガン – 0,5…0,8 % ; リン – 0,1…0,3 % ; 硫黄 – < 0,12 % 。 ねずみ鋳鉄鋳物の引張荷重や衝撃荷重に対する耐性が低いため、この材料は圧縮荷重や曲げ荷重を受ける部品に使用する必要があります。 工作機械業界では、これらは基本的な本体部品、ブラケット、ギア、ガイドです。 自動車産業 - シリンダーブロック、ピストンリング、カムシャフト、クラッチディスク。 ねずみ鋳鉄鋳物は、電気工学や消費財の製造にも使用されます。 ねずみ鋳鉄の特性は、冷却モードと特定の不純物の存在によって異なります。 たとえば、シリコンが多ければ多いほど、より多くの黒鉛が放出されるため、鋳鉄はより柔らかくなります。 ねずみ鋳鉄は適度な硬さを持ち、刃物による加工が容易です。 建設に使用されるねずみ鋳鉄。 パーライトねずみ鋳鉄は、最高の強度特性と耐摩耗性を備えています。 圧縮下でも適切に機能する構造要素は、柱、サポート パッド、靴、チューブ、暖房ラジエーター、上下水道管、床スラブ、ギア、その他の部品など、ねずみ鋳鉄から鋳造されています。 SCh12-28 などのねずみ鋳鉄および改質鋳鉄をマーキングする場合、最初の 2 桁は引張強度を示し、次の 2 桁は曲げ強度を示します。

完成した鋳鉄には、約 93% の鉄、最大 5% の炭素、および廃岩から鋳鉄に移入された少量のシリコン、マンガン、リン、硫黄、およびその他の元素の不純物が含まれています。

13.層状およびフレーク状の黒鉛介在物を含む鋳鉄。 入手方法、プロパティ、マーキング。ねずみ鋳鉄は、液相の過冷却度が低い場合、狭い温度範囲で低い冷却速度でのみ形成されます。 これらの条件下では、炭素のすべてまたは大部分が片状黒鉛の形で黒鉛化され、セメンタイトの形での炭素含有量は 0.8% 以下になります。 ねずみ鋳鉄は優れた技術特性と強度特性を備えており、これが構造材料としての広範な用途を決定します。

ねずみの高強度可鍛鋳鉄は、その中の炭素のすべてまたは一部がグラファイトの形で遊離状態にあり、金属ベースに均一に分布しているという事実によって特徴付けられます。

それらはさまざまな形の黒鉛沈殿を持っています。 金属ベースの構造に基づいて、これらの鋳鉄は次のようになります。

a) フェライト系 (フェライトとグラファイトから);

b）フェライト-パーライト（フェライト、パーライト、グラファイトから）。

c) パーライト質（パーライト、グラファイト由来）。

したがって、それらの構造は、亜共析鋼および共析鋼と同様に、黒鉛介在物が浸透した金属ベースです。

鋳鉄の黒鉛化は、その中に存在する元素の量、黒鉛結晶化中心の存在、および冷却速度によって大きく影響されます。

鋳鉄に導入されるすべての元素は、黒鉛形成元素（C、Si、Al、B、Br など）と炭化物形成元素（Mn、Cr、V、W、Ti、Mo など）に分けられます。

冷却速度は鋳鉄の黒鉛化に大きな影響を与えます。 冷却速度が低いほど、黒鉛化プロセスはより完全に行われます。

ねずみ鋳鉄では、黒鉛は板状（薄片）で存在します。

同じ金属ベースのねずみ鋳鉄の特性は、黒鉛介在物のサイズ、量、分布によって異なります。 それらは、金属ベースの完全性を侵害する亀裂、細孔、内部切断と見なすことができます。

鋳鉄中の黒鉛が多くなるほど、介在物が粗大になり、介在物間の孤立性が低下し、鋳鉄の品質が低下します。 同じ形状の黒鉛介在物であるパー​​ライトの量が増加すると、鋳鉄の機械的性質（強度、硬度）が増加します。

ねずみ鋳鉄には、C - ねずみ鋳鉄、Ch - 鋳鉄という文字が付けられ、その後に引張強さの値を示す数字が続きます。

可鍛鋳鉄白鋳鉄の鋳物を焼鈍したもの。 焼きなましプロセス中に、白鋳鉄の構造の一部であるセメンタイトは鉄に崩壊し、黒鉛はフレーク状の形状になります（鋳物（通常のねずみ鋳鉄）を凝固させるとき、黒鉛はこの形にはなりません）。 グラファイトのフレーク状は鋳鉄の塑性特性を改善します。このような鋳鉄は衝撃や曲げの影響を受けにくくなります。

金属ベースの構造に応じて、パーライト鋳鉄、フェライトパーライト鋳鉄、フェライト系可鍛鋳鉄が区別されます。 それらの最後のものは最もプラスチックであり、その硬度は最小限です。 可鍛鋳鉄には、K - 可鍛鋳鉄、Ch - 鋳鉄、および数字の文字がマークされています。 最初の 2 桁は  2、2 番目の桁は相対伸びです。

面心立方格子の場合）
セメンタイト (炭化鉄、Fe 3 C 準安定高炭素相)
グラファイトの安定した高炭素相

鉄-炭素合金の構造 鋳鉄

白鋳鉄（脆性、レデブライトを含み、黒鉛を含まない）
ねずみ鋳鉄（板状黒鉛）
可鍛鋳鉄（黒鉛片）
ダクタイル鋳鉄（球状の黒鉛）
半鋳鉄（グラファイトとレデブライトの両方を含む）

物理的および機械的特性

白鉄鋳物は耐摩耗性、比較的耐熱性、耐腐食性に優れています。 断面の一部に白鋳鉄の組織とは異なる組織が存在するため、これらの特性が低下します。 白鋳鉄の強度は、炭素含有量が増加すると低下し、したがって炭化物になります。 白鋳鉄の硬度は、その構造中の炭化物の割合が増加するにつれて増加し、その結果、炭素含有量が増加するにつれて増加します。

主な金属塊がマルテンサイト組織である白鋳鉄は、最高の硬度を持っています。 炭化物の凝集により鋳鉄の硬度が急激に低下します。

炭化鉄に不純物が溶け込んで複合炭化物を形成すると、炭化物や白鋳鉄の硬度が高まります。 白鋳鉄の硬さに及ぼす影響の強さに従って、主元素と合金元素は次の順序で配置されます。炭素から始まります。これが炭化物の量を決定し、他の元素よりも鋳鉄の硬さをより強く増加させます。

ニッケルとマンガン、および部分的にクロムとモリブデンの効果は、マルテンサイト炭化物構造の形成に対するそれらの影響と、鋳鉄中の炭素含有量に対応する量のそれらの含有量によって決まり、白鋳鉄の最大の硬度が保証されます。

0.7 ～ 1.8% のホウ素を含む鋳鉄は、特に高い硬度 HB 800 ～ 850 を持っています。 白鋳鉄はとても 貴重な資料非常に高い摩耗条件下で動作する部品用 特定の圧力そしてほとんどが無潤滑です。

耐摩耗性と硬度の間には直接的な関係はありません。 硬度は耐摩耗性を決定するものではありませんが、鋳鉄の組織と併せて考慮する必要があります。 最高の耐摩耗性は、主金属塊の薄い構造を有する白鋳鉄であり、炭化物、リン化物などが、別々の小さく均一に分布した介在物の形、または細かいメッシュの形で位置しています。

主要な金属塊の構造は、合金鋳鉄の特別な特性、つまり耐食性、耐熱性、電気抵抗も決定します。

合金元素の組成と濃度に応じて、合金化白鋳鉄の主な金属塊は炭化物-オーステナイト、炭化物-パーライトとなり、さらに合金化フェライトを含むことができます。

この場合の主な合金元素はクロムであり、炭素を結合して炭化クロム、およびクロムと鉄の複合炭化物を形成します。

これらの炭化物の固溶体は、鋳鉄の主な金属塊の第 2 構造成分であるクロム フェライトの電位に近い高い電極電位を持ち、その結果生じる保護酸化膜が高クロム白鋳鉄の耐食性の向上を決定します。 。

追加成分としてクロムが存在すると、複雑な合金化中の拡散プロセスが大幅に減速するため、炭化物の耐熱性が大幅に増加します。

これら 特徴合金化した白鋳鉄は、ステンレスや磁性鋳鉄、電気抵抗の高い鋳鉄として組織に応じて用途が決まります。

ノート

こちらも参照

リンク

ウィキメディア財団。 2010年。

他の辞書で「白鋳鉄」が何であるかを見てください。

鋳鉄。すべての炭素が炭化鉄またはセメンタイトの形になっています。 参照: 冶金金融辞典 金融... 金融辞典

新鮮な破面の色に基づいて、a) 灰色と b) 白色の 2 種類の鋳鉄が区別されます。 これらのタイプは両方とも、物理的および機能的に明らかに異なります。 化学的特性; つまり、ねずみ鋳鉄（軟質鋳鉄とも呼ばれます）は、ある程度の展性と靭性を持っています... 百科事典 F. ブロックハウスと I.A. エフロン

白鋳鉄- すべての炭素がセメンタイト内に化学的に結合している鋳鉄。 マットな白い割れ目からその名前が付けられました。 白鋳鉄は硬度が高く脆いため、切削工具による加工は事実上不可能です。 白鋳鉄を広く……

白鋳鉄 冶金百科事典

白鋳鉄- (マットな骨折のタイプにちなんで名付けられました) 白色) 鋳鉄。すべての炭素がセメンタイトの形になっています。 白鋳鉄の常温における組織はセメンタイトとパーライトからなります（図B7）。 白鋳鉄は硬度が高く、... 冶金辞典 - 白、色、スーツ、塗料について：無色、黒の反対。 | 比較的、軽い、淡い。 白ワイン、白ビール、蜂蜜、プラム。 白い顔、 白パン、赤（ワイン、蜂蜜）、黒（ビール、プラム、パン）と区別するためにそう呼ばれます... 辞書ダール