
【機】 chill castings; chilled castings
冷硬鑄件(Chilled Cast Iron)是金屬鑄造領域的專業術語,指通過特殊冷卻工藝制造的鑄鐵件。其核心特征在于表層因快速冷卻形成高硬度白口組織,而内部仍保持灰鑄鐵的韌性結構。根據《機械工程材料手冊》(第三版)記載,該工藝需将熔融鐵水注入帶有激冷塗層的鑄型,通過控制凝固梯度實現材料性能的梯度分布。
美國鑄造學會(American Foundry Society)技術報告顯示,冷硬鑄造工藝最早可追溯至19世紀鐵路車輪制造領域,現代主要應用于軋輥、發動機凸輪軸等需兼具耐磨性與抗沖擊性的部件生産。典型技術參數包括冷卻速率(通常達100-200℃/s)和碳當量控制(CE=3.6-4.3%)。
清華大學材料學院實驗數據顯示,冷硬鑄件表層硬度可達500-700HBW,較常規鑄鐵提升3-5倍,同時芯部抗拉強度維持在200-300MPa區間。這種獨特的複合結構使其在重型機械領域具有不可替代性,中國鑄造協會統計顯示該材料占礦山機械耐磨件市場份額的32%以上。
國際标準ISO 185:2019《灰鑄鐵分類》将冷硬鑄鐵單獨列為特殊性能鑄鐵類别,規定其顯微組織應包含≥70%珠光體基體。英國鑄造期刊《Foundry Trade Journal》近年研究指出,納米級碳化物彌散強化技術可使冷硬層厚度精确控制在2-8mm範圍内。
冷硬鑄件是通過冷硬鑄造工藝制造的金屬制品,其特點是表面高硬度與内部韌性相結合。以下是詳細解釋:
冷硬鑄造是一種特殊工藝,通過在鑄型中局部使用金屬模具(如鋼鐵型腔)加速冷卻,使鑄件表面形成白口鐵組織(硬度高、耐磨),而内部因砂型緩慢冷卻保留灰口鐵或麻口鐵組織(韌性較好)。這種工藝常用于制造需要表面耐磨的部件。
冷硬鑄件廣泛用于高磨損場景,例如:
冷硬鑄件因表面硬度高,加工時需注意:
總結來看,冷硬鑄件通過差異化冷卻實現性能優化,是耐磨部件的重要選擇。如需進一步了解鑄造工藝細節,可參考、5、6等來源。
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