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球墨鑄鐵中國標準：GB/T 1348-1998

GB/T 1348-1998

對應產品名：球墨鑄鐵

標準內容：

球墨鑄鐵單鑄試塊的力學性能與金相組織

牌號	抗拉強度 σb≥/MPa	屈服強度 σ0.2≥/MPa	伸長率 δ5≥(％)	硬度 HBS	主要金相組織
QT400-18	400	250	18	130~180	鐵素體
QT400-15	400	250	15	130~180	鐵素體
QT450-10	450	310	10	160~210	鐵素體
QT500-7	500	320	7	170~230	鐵素體＋珠光體
QT600-3	600	370	3	190~270	珠光體＋鐵素體
QT700-2	700	420	2	225~305	珠光體
QT800-2	800	480	2	245~335	珠光體或回火組織
QT900-2	900	600	2	280~360	貝氏體或回火馬氏體

球墨鑄鐵單鑄試塊V形缺口試樣的沖擊性能

牌號	室溫沖擊韌度(23±5℃) αK≥/(J/cm2)		低溫沖擊韌度(-20±2℃) αK≥/(J/cm2)
牌號	3個試樣平均值	個別值	3個試樣平均值	個別值
QT400-18	14	11	-	-
QT400-18L	-	-	12	9

球墨鑄鐵附鑄試塊的力學性能與金相組織

牌號	鑄件壁厚 /mm	抗拉強度 σb≥/MPa	屈服強度 σ0.2≥/MPa	伸長率 δ5≥(％)	硬度 HBS	主要金相組織
QT400-18A	>30~60 >60~200	390 370	250 240	18 12	130~180	鐵素體
QT400-15A	>30~60 >60~200	390 370	250 240	15 12	130~180	鐵素體
QT500-7A	>30~60 >60~200	450 420	300 290	7 5	170~240	鐵素體＋珠光體
QT600-3A	>30~60 >60~200	600 550	360 340	3 1	180~270	珠光體＋鐵素體
QT700-2A	>30~60 >60~200	700 650	400 380	2 1	220~320	珠光體

球墨鑄鐵附鑄試塊V形缺口試樣的沖擊強度

牌號	鑄件壁厚 /mm	室溫沖擊韌度(23±5℃) αK≥/(J/cm2)		低溫沖擊韌度(-20±2℃) αK≥/(J/cm2)
牌號	鑄件壁厚 /mm	3試樣平均值	單個試樣值	3試樣平均值	單個試樣值
QT400-18A	>30~60 >60~200	14 12	11 9	- -	- -
QT400-18AL	>30~60 >60~120	- -	- -	12 10	9 7

球墨鑄鐵的硬度牌號、硬度范圍及金相組織

硬度牌號	硬度 HBS	主要金相組織	力學性能(參考值)
硬度牌號	硬度 HBS	主要金相組織	抗拉強度 σb≥/MPa	屈服強度 σ0.2≥/MPa	伸長率 δ5≥(％)
QT-H330	280~360	貝氏體或回火馬氏體	900	600	2
QT-H300	245~335	珠光體或回火組織	800	480	2
QT-H265	225~305	珠光體	700	420	2
QT-H230	190~270	珠光體＋鐵素體	600	370	3
QT-H200	170~230	鐵素體＋珠光體	500	320	7
QT-H185	160~210	鐵素體	450	310	10
QT-H155	130~180	鐵素體	400	250	15
QT-H150	130~180	鐵素體	400	250	15

球墨鑄鐵標準（GB/T 1412-2005）
球墨鑄鐵也是一種鑄造生鐵，只是低硫低磷。低硫使碳充分在鐵中石墨化。低磷

提高生鐵的機械性能；主要用于生產性能（機械性能）較好的球墨鑄鐵件。球墨用生鐵也是按含硅（Si）量劃分鐵號，按含錳（Mn）、磷（P）、硫（S）分組、級、類見下表所示：

鐵種 % I' ^" c- S. _% m: J9 M			球墨鑄鐵用生鐵 ( c1 a' g! O# f1 Y& j) V6 S% A
牌號 * l6 M; b9 ^" O& C" x+ n			Q10 6 k) M: ~4 r3 p1 Q4 D	Q12 8 Y8 a! ^" U4 s9 U! z' Q$ U9 g
0 y* x6 l0 W* P; }	C 0 Q' M. o3 B2 Y$ s' J		≥3.40 : O& J4 w5 j; ?, O: n' k
化學成分 8 I; U) w- v* \) @( r0 n4 [	Si ; J! y0 V% \|; [, \2 [		0.50～1.00 . m- M- o! a% U7 e# m" [	1.00～1.40 6 D# a- [- {0 l9 Z, \
	Ti 3 b+ o: `8 Y r# J5 u2 o- x	1檔 8 J3 u" [" h' a/ S& H	≤0.050 4 X# D# M: I0 D4 `
		2檔 0 c0 {5 S- x& C+ g5 Y9 R	>0.050～0.080 ) T$ b( ?% Z. ~% E- C) N* L
	Mn ! ?+ a7 d: d$ s9 N A. ?; b, E1 [	1組 1 d/ x, z. u7 t6 B0 ?	≤0.20 - u% w; q" ?/ E1 S6 Y! l
		2組 6 ^' t! e) b( @3 I: ]+ Q* W	>0.20～0.50 3 C: `9 K1 ~* B/ h& O; [
		3組 5 K% z) b. w# \|& T1 `	>0.50～0.80 ( p! O2 c1 l: \! Z# h* S6 K
	P ! ]4 ?7 o6 e% m- \|2 g }6 k	1級 1 }3 T# H g2 J3 Y+ x1 v# _	≤0.050 - e' ]! I: o! i" g7 \|+ c; J
		2級 / m5 j* d& d P/ A! f7 a	>0.050~0.060 $ p7 r3 ]( H. X/ r; q$ ?
		3級 g. u3 k4 \|' ]	>0.060～0.080 * u4 E, h& m2 V( T: P D2 C
	S ( Y( M+ ?4 D4 G) H5 [5 {5 M% @	1類 5 B/ N( m X, Q4 v e, d1 b	≤0.020 ' u5 Y6 G/ ~( v; n5 }. L/ k3 R, p: N
		2類 , a3 V+ ?, o4 E; t4 G9 X, E	>0.020～0.030 - N1 \|. _. Y" Y, A& C) W* [8 L
		3類 " O, v7 c; o) } e! F	>0.030～0.040 & W) v6 T7 j0 u
		4類 , s! Z- t7 C4 C9 K1 f+ L s	≤0.045 " Z, n$ W: \|# P; i/ q

(.00588Z01.)

球墨鑄鐵附鑄試樣的力學性能

牌號	材料號 W-Nr.	鑄件壁厚 /mm	附鑄試樣壁厚 /mm	抗拉強度 σb≥/Mpa	屈服強度 σ0.2≥/Mpa	伸長率 δ≥（％）	沖擊吸收功（20℃） AKV≥/J		金相組織
牌號	材料號 W-Nr.	鑄件壁厚 /mm	附鑄試樣壁厚 /mm	抗拉強度 σb≥/Mpa	屈服強度 σ0.2≥/Mpa	伸長率 δ≥（％）	3個試塊平均	1個試塊	金相組織
GGG-40.3	0.7043	30~60 60~200	40 70	390 370	250 240	15 12	14 12	11 9	鐵素體為主
GGG-40	0.7040	30~60 60~200	40 70	390 370	250 240	15 12	-		鐵素體為主
GGG-50	0.7050	30~60 60~200	40 70	450 420	300 290	7 5	-		鐵素體與珠光體
GGG-60	0.7060	30~60 60~200	40 70	600 550	360 340	2 1	-		珠光體與鐵素體
GGG-70	0.7070	30~60 60~200	40 70	700 650	400 380	2 1	-		珠光體為主

蠕墨鑄鐵的牌號與力學性能~

牌號或名稱	抗拉強度 σb≥/Mpa	屈服點 σ0.2≥/Mpa	伸長率 δ（％）	抗壓強度 σbc≥/Mpa	抗彎強度 σbb≥/Mpa	沖擊韌度 αK/（J/cm2）	硬度 HBS
GGV-30（鐵素體）	≥300	≥240	2	500	600	10	130~190
GGV-40（珠光體）	400~500	340~440	1	600	700	—	200~280
DIN1693球鐵	350~900	250~600	25~30	800~1200	—	—	120~350
鐵素體基體蠕鐵	300~380	240~300	2~8	500~600	600~700	10~25	130~190

球墨鑄鐵的牌號與力學性能

牌號	材料號 W-Nr.	抗拉強度 σb≥/Mpa	屈服強度 σ0.2≥/Mpa	伸長率 δ≥（％）	金相組織
GGG-40 GGG-50 GGG-60 GGG-70 GGG-80	0.7040 0.7050 0.7060 0.7070 0.7080	400 500 600 700 800	250 320 380 44 500	15 7 3 2 2	主要是鐵素體鐵素體/珠光體珠光體/鐵素體主要是珠光體珠光體

需保證缺口試樣沖擊功的球墨鑄鐵

牌號	材料號 W-Nr.	抗拉強度 σb≥/Mpa	屈服強度 σ0.2≥/Mpa	伸長率 δ≥（％）	沖擊吸收功 AKV≥/J
					3個試樣的平均值	單個值
GGG-35.3 GGG-40.3	0.7033 0.7043	350 400	220 250	22 18	14 14	11 11

球墨鑄鐵生產工藝

1 設備選擇

1.1 熔煉設備選擇
　　熔煉設備的選用首先是在滿足生產需要的前提下，遵循高效、低耗的原則。感應電爐的優點是：加熱速度快，爐子的熱效率較高，氧化燒損較輕，吸收氣體較少。因此，用中頻電爐熔煉，可避免增硫、磷問題，使鐵水中P不大于0.07％、S不大于0.05％。
1.2 球化包的確定
　　為了提高球化劑的吸收率，增加球化效果，球化處理包應比一般鐵液包深。球化包的高度與直徑之比確定為2:1。

2 原材料選擇

2.1 爐料選擇
　　球鐵球化劑的加入效果條件是：高碳、低硅、大孕育量。為了穩定化學成分和有效地控制促進白口化元素和反球化元素，保證熔煉鐵水的質量，選用張鋼Z14生鐵，其化學成分：C＞3.3％，Si 1.25％～1.60％,P≤0.06％，S≤0.04％。
2.2 球化劑的選擇
　　球化劑的選用應根據熔煉設備的不同，即出鐵溫度及鐵液的純凈度（如含硫量、氧化程度等）而定。我國最常用的是稀土鎂硅鐵球化劑，采用這種球化劑處理時，由于合金中含硅量較高，可顯著降低鎂處理時反應的劇烈程度。同時也能因增硅而有些孕育作用。電爐生產時，因溫度相對較高，所用球化劑的化學成分見表１。

表1 球化劑FeSiMg8Re7化學成分
項目出鐵溫度
/℃

S % 球化劑成分/%

Mg
Re
Si
電爐 1420~1480
≤0.04 7.0~9.0 6.0~8.0 ≤44.0

3 爐前控制

3.1 化學成分選擇
　　球鐵原鐵液應高碳、低硅、低硫、低磷。控制好硫的含量，是生產球鐵的一個重要條件。幾種牌號的球鐵的化學成分見表2。?
3.2 球化和孕育處理
　　球化劑加入量應根據鐵液成分、鑄件壁厚、球化劑成分和球化處理過程的吸收率等因素分析比較確定。一般為1.6％～2.0％，若球化劑放置時間較長，則應適量多加。球化反應控制的關鍵是鎂的吸收率，溫度高，反應激烈，時間短，鎂燒損多，球化效果差；溫度低，反應平穩，時間長，鎂吸收率
　表2 球鐵化學成分％
牌號 C Si Mn S P
QT400~18
球化前
　　
球化后

3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.07
3.5~4.0 2.6~3.2
≤0.02

QT450~10
球化前
            球化后

3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.07
3.5~3.9 2.5~3.0
≤0.02

QT600~3
球化前
            球化后

3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05 ≤0.07
3.5~3.8 2.2~2.6
≤0.02

QT700~2
球化前
            球化后

3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05 ≤0.07
3.5~3.8 2.1~2.5
≤0.02

高，球化效果好。因此，一般在保證足夠澆注溫度的前提下，宜盡可能降低球化處理溫度，控制在1420～1450℃。球化劑要砸成小塊，粒度一般在5～25mm，加在包底，再在上面加硅鐵和鐵屑。孕育處理是球墨鑄鐵生產過程中的一個重要環節，它不僅促進石墨化，防止自由滲碳體和白口出現，而且有助于球化，并使石墨變得更細小，更圓整，分布均勻，從而提高球墨鑄鐵的力學性能。孕育劑一般多采用FeSi75，其加入量根據對鑄件的力學性能要求，一般為0.8％～1.0％。孕育劑的粒度根據鐵液量多少，一般砸成5～25mm的小塊。孕育劑應保持干凈、干燥。
　　球化劑和孕育劑要在出鐵前加入包中，在連續生產時，剛出完前一爐鐵后，包很熱，過早加入會使其粘結在包底而削弱球化和孕育效果。為了延遲球化反應時間，增強球化和孕育效果，要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑。球化處理的方法較多，一般多采用操作簡便的沖入法處理球鐵。
3.3 球化效果爐前檢驗
　　爐前檢驗孕育、球化效果好壞，一般采用三角試樣。澆注三角試樣，冷至暗紅色，淬水冷卻，砸斷后觀察斷口。斷口銀白色，尖端白口，中心有疏松，兩側凹縮,同時砸斷時有電石氣味,敲擊聲和鋼相似,則球化良好,否則球化不良。
3.4 澆注
　　由于球鐵液容易出現球化衰退，因此，鐵液球化處理后要盡快澆注，一般在處理后15min內澆注完畢，不會有球化衰退問題。

4 結語
　　在生產中，用Z14號生鐵作原材料，中頻感應電爐熔化鐵水，控制鐵水化學成分為：C3.5％～3.99％，Si1.2％～1.5％，P＜0.06％，S＜0.05％。采用高度與直徑之比為2∶1的球化包，把球化劑與孕育劑砸成10～20mm小塊，球化劑按1.8％，孕育劑按0.9％比例，向包內先加球化劑，再加孕育劑，最后在上面覆蓋干燥的鐵屑。鐵水在爐中升溫到1480℃左右出鐵，待反應結束后10min內澆注完畢。生產的φ530mm軋機用球墨鑄鐵梅花套管，其化學成分為：C3.5％～3.8％，Si2.2％～2.6％，Mn0.6％～0.8％，S≤0.02％，P＜0.07％，各項力學性能指標均達到較高要求，使用效果相當理想。使用１年后證明，球墨鑄鐵本身具有高強度、耐磨、抗熱疲勞等特性，能完全起到軸聯接作用；能大大減小噪音、改善工人勞動環境；當過冷鋼等超負荷情況下，梅花套管能自動破裂，起到過載安全保護作用；還能顯著延長軋輥和梅花軸的使用壽命。同期相比，軋輥消耗降低8％，梅花軸消耗降低11％，連同設備維修工時減少而使同期產量的提高，共取得經濟效益近7萬元。AAA*球化劑：我國廣泛采用的球化劑是稀土鎂合金。鎂是重要的球化元素，但它密度小（1.73g/cm3）、沸點低（1120℃），若直接加入鐵液，鎂將浮于液面并立即沸騰，這不僅使鎂的吸收率降低，也不夠安全。稀土元素包括鈰（Ce）、鑭（La）、鐿（Yb）和釔（Y）等十七種元素。稀土的沸點高于鐵水溫度，故加入鐵水中沒有沸騰現象，同時，稀土有著強烈的脫硫、去氣能力，還能細化組織、改善鑄造性能。但稀土的球化作用較鎂弱，單純用稀土作球化劑時，石墨球不夠圓整。稀土鎂合金（其中鎂、稀土含量均小于10%，其余為硅和鐵）綜合了稀土和鎂的優點，而且結合了我國的資源特點，用它作球化劑作用平穩、節約鎂的用量，還能改善球鐵的質量。球化劑的加入量一般為鐵水質量的1.0%~1.6%。
孕育劑：促進鑄鐵石墨化，防止球化元素造成的白口傾向，使石墨球圓整、細化，改善球鐵的力學性能。常用的孕育劑為含硅75%的硅鐵，加入量為鐵水質量的0.4%~1.0%。由于球化元素有較強的白口傾向，故球墨鑄鐵不適合鑄造薄壁小件。
球化處理：以沖入法最為普遍，如圖1-50所示。將球化劑放在鐵液包的堤壩內，上面鋪硅鐵粉和稻草灰，以防球化劑上浮，并使其緩慢作用。開始時，先將鐵液包容量2/3左右的鐵液沖入包內，使球化劑與鐵液充分反應。爾后，將孕育劑放在沖天爐出鐵槽內，用剩余的1/3包鐵液將其沖入包內，進行孕育。

BBB*由于原鐵液含硫量較高,不可能達到<0 018%的要求,球化劑的加入量需考慮去硫耗鎂量。碳硫分析儀的快速測定,能及時提供原鐵液的含硫量,試驗中原鐵液的含硫量在0 02%～0 03%,去硫耗鎂量在0 0076%上下波動,這在工藝上是可以接受的。
球化劑的用量直接影響殘余鎂量的多少。如果球化劑加入量過多,就會引起殘余鎂量過多,雖然不致于影響球化合格率(球徑大小仍屬正常),但是它會增加收縮,引起脆性。同時由于原鐵液含錳量偏高,球化劑加入量過多,較易出現碳化物,白口傾向嚴重,導致球數合格率的下降;如果球化劑加入量過少,就會導致殘余鎂量不足,影響球化的合格率,球數合格率也會降低。表1是在正常試驗情況下的結果,并說明如下:①球化劑加入量1 4%時,由于殘余鎂量不足,出現蠕蟲狀石墨;②加入量1 8%時,由于殘余鎂量過多,出現碳化物,導致球數下降,不過二者球徑大小仍合乎要求;③球化合格率非球化率
鑄鐵牌號表示方法

鑄鐵牌號表示方法
1．
鑄鐵牌號表示方法
1．
1各種鑄鐵代號
各種鑄鐵代號，由表示該鑄鐵特征的漢語拼音字的第一個大寫正體字母組成，當兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時，可在該大寫正體字母后加小寫正體字母來區別，同一名稱鑄鐵，需要細分時，取其細分特點的漢語拼音字第一個大寫正體字母，排列在后面。其代號見附錄A（補充件）。
1．
2元素符號、名義含量及機械性能
合金化元素符號用國際化學元素符號表示，混合稀土元素符號用“R”表示。含量及機械性能用含量。
1．2．1在牌號中常規碳、硅、錳、硫、磷元素，一般不標注，有特殊作用時，才標注其元素符號及含量。
1．2．2合金化元素的含量大于或等于1%時，用整數表示，小于1%時，一般不標注，只有對該合金特性有較大影響時，才予標注。
1．2．3合金化元素按其含量遞減次序排列，含量相等時按元素符號的字母順序排列。
1．2．4牌號中含量的修約規則按GB1.1-81《標準化工作導則
編寫標準的一般規定》附錄C。
1．2．5牌號中代號后面的一組數字，表示抗拉強度值；有兩組數字時，第一組表示抗拉強度值，第二組表示延伸率值，兩組數字間用“-”隔開。
1．2．6當牌號中標注元素符號及含量還需標注抗拉強度時，抗拉強度值置于元素符號及含量之后，之間用“-”隔開。

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