铸铁型材性价比高

耐热球墨铸铁材料由于具有良好的力学性能，耐热性能及高温下抗氧化，抗疲劳性能等特点，正逐步取代某些钢来制造耐热模具，获得了越来越广泛的应用。本文研究了耐热球墨铸铁模具材料的耐热性能，抗高温氧化性能，抗疲劳性能及耐磨性能，为其在代替传统铸锻钢生产冲压件模具等方面提供了重要的理论和实践依据。 采用正交实验法优化了材料中合金元素Si，Mn，Cr的佳配比，利用光学显微镜观察了球墨铸铁的金相组织。近年来利用HB-3000型布氏硬度计测量了球墨铸铁的硬度优化合金元素配比为Si5.5 wt.%，Mn0.6 wt.%，Cr0.8 wt.%，不同含量的合金元素对材料组织的影响也有所区别，合理控制合金元素添加量，能够获得抗氧化性能，抗疲劳性能好的球墨铸铁，摩擦磨损工艺参数的不同，摩擦质量损失和摩擦系数也有所不同。
Sb元素的方法制备了度合金化球墨铸铁，并采用Procast软件对中大型冲压件模具充型过程进行模拟。系统研究了Cu，Sb元素对球墨铸铁的微观组织和性能的影响规律。组织观察表明，随着Cu含量的增加，珠光体含量增加。当Cu含量一定时，随着Sb含量的增加，珠光体含量进一步增加。机械性能测试表明，Cu，Sb合金化元素能够明显地提高球墨铸铁的强度和硬度等机械性能，但导致延伸率略有下降。开发新型高性能球墨铸铁中大型冲压件模具材料来替代锻造合金钢及其它高合金铸铁等冲压件模具材料。在消失模工艺条件下通过向普通球墨铸铁中加入Cu 采用该种新材料结合消失模铸造技术开发研制了大型球墨铸铁冲压件模具毛坯，实现了大型冲压件模具的一次近终成型。

石墨球变化较小，热等静压处理通过影响材料基体组织进而影响到材料的力学性能，在热等静压处理后材料的综合性能的到了明显的提高，尤其表现在疲劳性能和冲击性能方面，热等静压处理后进口球铁材料的疲劳性能提高约20%而国产球铁疲劳性能提高约70%～，即国产球铁在通过热等静压处理提高疲劳性能方面较进口球铁材料具有更大的潜力，而热等静压处理后进口球铁冲击性能提高以上，优于国产球铁材料在冲击性能方面的改善效果。
未处理进口球铁材料的综合力学性能较国产球铁材料优越性明显，尤其是疲劳性能和冲击性能，差异非常明显。前者的疲劳极限为275MPa而后者仅为150MPa，前者常温冲击吸收功为7J而后者只有4J，热等静压处理对材料组织变化有明显的作用，热等静压处理后基体组织分布更加均匀，基体上石墨球的球径差异较未处理球铁材料更小，石墨球大小等级及球化等级变化不明显，随着热等静压冷却速度的降低，基体中珠光体的含量降低。结果表明铁素体含量增加热等静压处理后材料的拉伸强度和硬度随着基体珠光体跟铁素体含量的变化而变化，基体中珠光体含量增加，材料拉伸强度跟硬度增加，反之材料拉伸强度和硬度降低。但并非线性关系。总之，合理的热等静压处理工艺能在一定程度上改善材料的综合力学性能，因此，寻求更加合理的热等静压处理工艺有很大的现实意义。
2.7-2.9Si%，采用快速热电偶测温，控制铁液的出炉温度。出炉时铁水温度尽量控制在1500-1550℃之间，以1530℃为佳。铁液由电炉熔化后倒入经过烘干的球化包中及提包内进行球化及孕育处理。将处理好的铁液浇注Y块，同时进行随流孕育。浇注成型后的试样经过60分钟左右开型，在空气中冷却到室温。