蠕墨铸铁的应用，性能特点及应用范围（哪些类型铸件） 一．定义
蠕墨铸铁(Vermicular graphite iron or Compactedgraphite Iron)是指铸铁液经蠕化处理,使其石墨呈蠕虫状与少量球团状的铸铁。如果蠕化处理过度,蠕墨铸铁就变成球墨铸铁,而蠕化不足就变成灰铸铁。 由于蠕虫状石墨的形态介于片状与球状之间，所以蠕墨铸铁的力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间，其铸造性能、减振性和导热性都优于球墨铸铁，与灰铸铁相近。由于蠕墨铸铁兼有球墨铸铁和灰铸铁的性能，因此，它具有独特的用途，在钢锭模、汽车发动机、排气管、玻璃模具、柴油机缸盖、制动零件等方面的应用均取得了良好的效果。
二．成分与组织agps
其化学成分和球墨铸铁基本相同，一般为wC=3.0％～4.0％，wSi=2.0％～3.0％，wMn=0.4％～0.8％，wP<0.08％，wS<0.04％。其成分特点也是高的碳和硅质量分数，低的锰、磷和硫质量分数。
试衣 蠕墨铸铁的组织为钢的基体上分布着蠕虫状石墨。石墨形状介于片状和球状之间，在光学显微镜下观察，石墨短而厚，头部较圆，形似蠕虫。
蠕墨铸铁的显微组织 蠕虫状石墨
三．性能
蠕墨铸铁的性能优良，具有灰铸铁和球墨铸铁的一系列优点。
1)力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间，如抗拉强度、伸长率、弯曲疲劳强度优于灰铸铁，而接近于铁素体球墨铸铁。蠕墨铸铁的断面敏感性较普通灰铸铁小得多，故其厚大截
面上的力学性能仍比较均匀。此外它的耐磨性优于孕育铸铁和高磷耐磨铸铁。突出的优点是屈强比在铸造合金中最高（0.72～0.82）。
2)导热性和耐热疲劳性比球墨铸铁高得多，这是蠕墨铸铁的突出优点。抗生长性和抗氧化性均较其它铸铁都高。
3)减振性能比球墨铸铁高，而不如灰铸铁。
4) 良好的工艺性能。切削加工性优于球墨铸铁，铸造性能接近灰铸铁，其缩孔、缩松倾向小于球墨铸铁，故铸造工艺比较简单。
四．铸造工艺特点
1．流动性
铁液的流动性主要取决于铁液中碳和硅的含量及浇注温度。当铁液化学成分一定时，其凝固特性对流动性起重要作用。蠕墨铸铁的流动性与灰口铸铁相近，而远远好于球墨铸铁。由于实际生产中蠕墨铸铁的碳当量一般在共晶点附近甚至过共晶，因此其流动性实际上比灰口铸铁还要好。
2.收缩性
铁液凝固过程中石墨析出的形态对铁液的缩前膨胀和体积收缩有重要影响，而这二者又直接决定了铸件的缩孔和缩松。各种铸铁的线收缩特性试验表明，灰口铸铁的缩前膨胀值为0.15～0.25%，蠕墨铸铁为0.3～0.5%，球墨铸铁为0.5～0.7%，各种铸铁共析转变后的收缩值基本相同，大约为0.8～1.0%。
3. 铸造应力
蠕墨铸铁的铸造应力比灰口铸铁大得多，但比球墨铸铁小，其值与合金铸铁相近。因此用蠕墨铸铁生产铸件时，应重视消除应力退火。
4. 白口倾向
蠕墨铸铁的白口倾向比灰口铸铁大，比球墨铸铁小。增加碳当量和加强孕育，可减小白口倾向。而采用过多的蠕化剂也会增加白口倾向，其中以稀土为主的蠕化剂促进白口的能力较强，以镁为主的蠕化剂促进白口的倾向较小。因此，生产薄壁蠕墨铸铁件一定要控制蠕化剂的加入量，同时要加强孕育处理。 五．蠕墨铸铁的应用
表1. 蠕墨铸铁的牌号、力学性能和用途
牌号 | 力学性能 | 用途举例 |
σb/MPa | 环氧大豆油丙烯酸酯σ0.2/MPa | δ % | HBS |
不小于 | |
RuT260 | 260 | 195 | 3 | 121~197 | 增压器进气壳体，汽车底盘零件等 |
RuT300 | 300 | 240 | 1.5 | 140~217 | 排气管，变速箱体，气缸盖，液压件，纺织机零件，钢锭模等。 |
RuT340 | 340 | 270 | 1.0 | 170~249 | 重型机床件大型齿轮箱体、盖、座，飞轮，起重机卷筒等 |
栅栏门RuT380 | 380 | 300 | 0.75 | 193~274 | 活塞环，气缸套，制动盘，钢珠研磨盘，吸淤泵体等。 |
RuT420 | 420 | 335 | 0.75 | 200~280 |
| | | | | |
1.挡风抑尘墙机械性能优良。灰口铸铁的抗拉强度最多达到350MPa，没有延伸率。而蠕铁可以比较容易地达到450MPa，并且具备了一定的延伸率。可以广泛用内燃机机体、缸盖、排气管、活塞等铸件，与灰口铸铁相比，可以有效地减轻发动机的重量。
2.由于石墨形态短粗，所以强度较高、铸造性能较好、对壁厚的敏感性小，可用来铸造复杂的大型铸件，如机床的床身、底座、立柱和柴油机的机体等。
3.由于蠕铁不仅强度较高而且导热性能较好、热变形量小，可用来制造在热冲击下能持久工作的零件，如气缸盖、排气管及钢锭模和金属型等。
4.用高牌号灰铸铁生产阀体、液压件等要求高强度、组织均匀、致密耐压的零件，往往因渗漏、铸造性能差、成品率低等满足不了要求。改用蠕铁后，上述问题则得到了解决。因此有些泵壳、泵体也采用蠕铁。
蠕化率的控制
首先需明确影响蠕化率的因素，方可着手控制。
( 1) 与蠕化剂加入量多少有关蠕化剂有“镁钛合金”和不含钛的“稀土镁硅铁合金”，合金中都
含有球化元素Mg，如加入量大，镁吸收率高，蠕化率低，开始浇注的铸件有可能成球墨铸铁。加入量少，开始浇注的铸件蠕化率高，但后期浇注的铸件有可能成灰铸铁。要想“不球不灰”，使蠕化率≥50%，需在浇注首铸型前和浇注末铸型后取铁液，分别制金相试样，检验金相组织，如首试样蠕化率低，末试样蠕化率达不到50% 时，说明球状石墨多于蠕虫状石墨，就可适量减少蠕化剂。如首试样蠕化率＞ 50%，末试样出现片状石墨，需适当增加蠕化剂加入量，在其他作业工艺不变的情况下，试验调整到首试样蠕化率≥50%，末试样不出现片状石墨为合格。
( 2) 与蠕化剂在浇包内的紧实度有关舂得实，蠕化反应慢，铁液镁吸收率高，球状石墨多，蠕化率低。舂得松，蠕化反应剧烈，镁挥发多，蠕化率高，但后期可能会出现片状石墨，甚至成灰铸铁。因此，冲入法处理蠕墨铸铁时，由于蠕化剂含镁量
比球化剂低，所以蠕化剂在包底堤坝窝内只摊平、压实，而不拍实，其上面覆盖0. 4% 左右的孕育剂。蠕化反应时间控制在40s 左右。
( 3) 与处理铁液温度高低有关处理温度高，蠕化反应剧烈，镁挥发得多，蠕化率高。处理温度低，不但蠕化反应不充分，铁液搅拌作用差，金相不均匀，而且浇注的铸件会出现气
金钢绳
孔、冷隔等铸造缺陷。处理温度一般在1530℃左右，视其冬季、夏季和铸件壁厚大小及结构情况而上下波动15℃ 左右 。
( 4) 与出铁液流是否冲到蠕化剂有关蠕化剂被直接冲击时，蠕化反应激烈，镁挥发多，开始浇注的铸件蠕化率高，后期浇注的铸件可能成为灰铸铁，因此应避免出铁液流直接冲击蠕化剂。
( 5) 与出铁液重量有关出铁液多，等于减少了蠕化剂的加入量，蠕化率高，但有可能出现片状石墨。出铁液少，等于多加蠕化剂，蠕化率低，前期浇注的铸件有可能成为球墨铸铁件，因此，出铁重量一定要控制好。其办法是: 在定容积的浇包内
划记号，最好是用电子秤来秤重。
( 6) 与孕育工艺有关实践证明，对蠕墨铸铁只进行压包孕育。若计算需孕育量大时，可进行出炉随流孕育，不进行浇注随流孕育。因浇注随流孕育后，石墨核心增多，球状石墨增加，蠕化率降低。
( 7) 与浇注时间长短有关因有蠕化衰退过程，所以蠕化率随浇注时间延长而提高，但后期
可能出现片状石墨，应控制浇注时间。从蠕化反应结束到浇注完包内铁液，时间在15min 以内，最好控制在12min 以内。因此，从出铁液、蠕化处理、运输到浇注，一切作业要加快，时间越短越好。
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