
【机】 blackheart malleable cast iron
black heart
【机】 black center
【化】 malleable cast-iron
黑心可锻铸铁(Blackheart Malleable Cast Iron)是一种通过石墨化退火处理获得的工程材料,其英文术语由"blackheart"(断口呈黑色特征)和"malleable cast iron"(具有延展性的铸铁)构成。该材料在铸造领域具有以下核心特性:
生产工艺
通过白口铸铁在920-980℃的氧化性气氛中经30-60小时退火处理,使渗碳体分解形成絮状石墨。退火过程分为两个阶段:第一阶段脱碳形成铁素体基体,第二阶段石墨化形成分散石墨颗粒。
金相组织
典型组织为铁素体基体+团絮状石墨,断口呈黑绒状(区别于白心可锻铸铁的白色断口)。这种结构通过中国铸造标准GB/T 9440-2010《可锻铸铁件》定义,其碳含量控制在2.2-2.8%范围内。
力学性能
根据美国ASTM A47标准,黑心可锻铸铁抗拉强度可达350MPa以上,延伸率超过10%,具有优异的抗冲击性能和可加工性。这种特性源于石墨形态对基体连续性的破坏较小。
应用领域
主要应用于要求高韧性的薄壁铸件,如水暖管件(参考ASME B16.3标准)、汽车底盘零件、农机具连接件等。其耐腐蚀性优于普通灰铸铁,但弱于球墨铸铁。
该材料的中英文对照术语已被收录于《机械工程名词》(全国科学技术名词审定委员会,2018版)和《牛津材料科学词典》。生产过程中的相变规律在《Foundry Technology》第2章有详细论述。
黑心可锻铸铁是一种通过热处理白口铸铁获得的高性能铸铁材料,其名称来源于断口呈暗灰色。以下是关于该材料的详细解释:
黑心可锻铸铁以铁素体为基体,内部石墨呈团絮状分布。这种结构使其兼具较高韧性、强度和抗冲击性,尤其适合承受中等静负荷或冲击载荷。与普通灰铸铁相比,其塑性和低温冲击性能更优,同时耐磨性和减振性优于普通碳素钢。
通过将白口铸铁进行长时间石墨化退火处理(约30-70小时),使渗碳体分解为团絮状石墨,并加入合金元素(如铋、硼)缩短退火时间。
典型成分为:碳含量2.2%~2.8%、硅1.0%~1.8%、锰0.3%~0.8%,硫和磷含量需严格控制在0.2%以下。
黑心可锻铸铁由美国人于1826年发明,区别于法国人1722年开发的白心可锻铸铁(以脱碳为主)。与珠光体可锻铸铁(强度更高)相比,黑心类型更侧重综合性能平衡。
石墨化退火反应可表示为: $$ text{Fe}_3text{C} rightarrow 3text{Fe} + text{C(团絮状石墨)} $$
以上内容综合了材料特性、应用及生产工艺,更多细节可参考(搜狗百科)和(紧固件技术文档)。
【别人正在浏览】