球墨铸铁管标准尺寸及重量 Standard dimensions and masses of ductiie iron pipe公称直径nom inaldiameter(dn) 直管 承口凸部近似重量socket mass(approx)kg 标准工作长度总重量total mass(approx)for oneworking length of kg 接口压兰重量gland masskg外径DEmm 壁厚emm 一米近似重量mass for1m(approx)kg 4m 5m 5.5m 6m　TN1TN1TN1TN1TN1 TN1TN1TN1N1100 118 1186.16.115.1 15.1 4.3 10.1 64.5 71 80 8687.5 9595101 6150 170 1696.36.322.8 22.8 7.1 14.4 98.5 108 121 128133 140 144 151 7.8200 222 2206.46.430.6 30.6 10.3 17.6 133140 163 171179 186 194 201 9.8250 274 271.6 6.86.840.2 40.2 14.2 26.9 175188 215 228235 248 255 268 11.8300 326 322.8 7.27.250.8 50.8 18.6 33222236 273 287298 312 323 338 15.7350 378 3747.77.763.2 63.2 23.7 38.7 277292 340 355371 386 403 418 17.6400 429 425.6 8.18.175.5 75.5 29.3 46.8 331349 407 424445 462 482 500 20.7500 532 5289.09.0104.3 104.3 42.8 64460481 564 586616 638 669 690 26.5600 635 630.8 9.99.9137.3 137.3 59.3 88608636 745 774813 842 882 911 32.5700 738 73310.8 10.8 173.9 173.9 79.1 96775794 949 9681036 1054 1123 1141 41球墨铸铁管机械性能Mechanicak Properties of Ductile Iron Pipes标　准standard formanufacturing公称直径nominal sizeDN抗拉强度tensilestrength屈服强度yield strength延伸率elongation a硬　度btinell hardness水压实验hydro. test气密实验airtight test　 mm N/mm2 N/mm2 % HB MPa MPaISO2531/BS4772 ≤300350-600700 ≥420 ≥300 ≥10 ≤230 543.2 ≥0/35        球墨铸铁管标准参照采用ISO 2531—86《耐压管道用球墨铸铁直管、管件及附件》。球铁管的使用参照有关管道设计、施工规范。         1 主题内容与适用范围        球墨铸铁管标准规定了耐压管道用离心铸造球墨铸铁直管的分类、分级、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、贮存、运输及质量证明书等。        球墨铸铁管标准适用于输送水、煤气及其他流体管道用的退火离心铸造球墨铸铁直管（以下简称球铁管）。         2 引用标准        GB 90 紧固件验收规则、包装与标记        GB 197 普通螺纹公差与配合        GB 223 钢铁及合金化学分析方法        GB 228 金属拉伸试验方法        GB 231 金属布氏硬度试验方法        GB 978 可锻铸铁件分类及技术条件        GB 1348 球墨铸铁件        GB 公差与配合 未注公差尺寸的极限偏差        GB 3672 橡胶圈尺寸公差        GB 5721 橡胶密封制品贮存的一般规定        GB 6414 铸件尺寸公差        GB 6483 柔性机械接口灰口铸铁管         3 分类及分级        3.1 分类        球铁管均采用柔性接口。按接口型式分为机械式、滑入式两类。机械接口型式又分为N1型、X型和S型三种，滑入式接口型式为T型。根据需方要求、亦可采用其他接口型式。接口型式应在合同中注明。        3.2 分级        球墨铸铁直管的标准壁厚T按公称口径Dg的一次函数式计算，即：        T=K（0.5+0.001Dg）        式中：T——标准壁厚，mm；        Dg——公称口径，mm；        K——系统，取8、9、10、12。球墨铸铁直管按系统取值的不同，其标准壁厚分别为K8级、K9级、K10级和K12级。壁厚级别应在合同中注明，凡合同中不注明的均按K9级共货。        对于公称口径100~200mm的直管采用下列附加公式：        T=5.8+0.003Dg        最小壁厚为6mm。         4 尺寸、外形、重量及允许偏差        4.1 尺寸        4.1.1 接口型式和尺寸        4.1.1.1 N1型接口球铁管的型式和尺寸应符合表1的规定。        4.1.1.2 X型接口球铁管的型式和尺寸应符合表2的规定。        4.1.1.3 S型接口球铁管的型式和尺寸应符合和表3的规定。        4.1.1.4 T型接口球铁管的型式和尺寸应符合和表4的规定。        4.1.2 长度        球铁管的定尺长度应符合表5、表6和表7中标准工作长度的规定，同一批定货；同一口径只能供应一种定尺。供应短尺时，应经供需双方协议，其重量不应大于订货重量的10%（不包括截取试样的球铁管），允许最大缩短长度应符合表8的规定，标准工作长度偏差和制造工作长度偏差应符合表9规定。表1 N1型接口球铁管的尺寸mm公称口径Dg尺寸承口法兰盘外径D1螺孔中心圆直径DK2承口内径D3ACPLFRαM螺栓孔dn(个)10026221013818129510754010°452341503132621891006200366312240131177250418366293.6211283300471420344.81413858350524474396158710400578526477.6241489500686632552161597502414    600794740654.8261101610160167008988447571717106 表2 X型接口球铁管的尺寸mm公称口径Dg尺寸承口法兰盘外径D1螺孔中心圆直径D2承口内径D3ACPLFRαM螺栓孔dn(个)10026221012618129510753215°502341503132621771006200366312228131177250418366279.621128340300471420330.81413858350524474382158710400578526433.624148950500686632536161597552414600794740638.8261101610160167008988447411717106 表3 S型接口球铁管的尺寸mm公称口径Dg承口尺寸插口尺寸螺栓孔承口法兰盘外径D1螺孔中心圆直径DK2承口内径D3承口大径D5ACPFrR5R外径D4VWXdn(个)10025221012215018129065523451181.5201023415029725417320195624169620036532022625413100701025552202504183662783062175271.6300465416330359141058026322.822515835051747538241115374400577530433.64632415110425.612  50067863053656716115851828528600792740638.8671262966630.8241470091085474177517120953073315 表4 T型接口球铁管的尺寸公称口径Dg承口尺寸d1d2d3d5d6d7d8d9c1001163143±1120.5±1138.9±1123.4±2142155.7 8.4150217195172.5190.6175.3195.62099.1200278250+1.5-1224.5+1.5-1245.2+1.5-1227.82512659.8250336301.5276.5296.9279.730531810.5300393356.5+1.8-1328.5+1.8-1351.7+1.8-1332.1368.537411.2350448408380.5403.4383.8410.3427.211.9400500462+2.1-1431.5+2.1-1457.2+2.1-1435.8±2.5463482.412.6500604568+2.4-1534.5+2.4-1562.6+2.4-1539.4±3569.7590.614600713673.4+2.7-1637.5+2.7-1668.0+2.7-1642.6676.7698.815.4700824788+3.5-1740.5+3.5-1779.3+3.5-1745.8±3.578981373416.8800943894+3.8-1844.5+3.8-1885.9+3.8-1850±3.8892.2922.383418.290010521000+4.1-1947.5+4.1-1991.3+4.1-1953.2±4.1999.21030.593719.6100011581105+4.4-11050.5+4.4-11097.1+4.4-11056.4±4.411061139104021120013771317+5-11258+5-11308+5-11264513211355.6124823.8             续表4公称口径Dg承口尺寸插口尺寸ft1t2t3t4t5t6t7t8t9t10r1r2r4r5D4r3 1003.5+0-0.88840126+0-0.5584833988451768118+1-2.84 1509440126484394618.574170+1-2.9 200410045157610566.2481003570222+1-35 25010547157586.84810573672274+1-3.1 3004.511050178.5712617.25611063774326+1-3.3 350+0-150178.56155113824.598378+1-3.46 400555199.5814685.1581161026104429+1-3.5 5005.51206021119167576312029116532+1-3.87 600665211210809.262 32128635+1-4 7007+0-1.215080181812129010.677150835

k9是一种壁厚等级标准，9是一种系数。e=k×（0.5+0.001×DN） e是壁厚，DN是公称直径 离心铸铁管最小壁厚为6mm，非离心铸铁管和管件最小壁厚为7mm。 e＝K(0.5＋0.001DN) 式中： e —— 标准壁厚，mm； DN —— 公称直径，mm； K —— 壁厚级别系数，取一系列整数:7、8、9、10、11、12... 摘自iso2531-1998国际标准，国内标准GB12395-2008是由新兴铸管股份有限公司和中国市政工程华北市政设计院联合指定的.两个标准在这个地方是一致的。产品的安装与储存 球墨铸铁管标准供应商在提供产品的同时，还应当提供产品服务，以保护供应商的利益。 1．管材的安装 厂方在供货的同时，应提供相应的产品技术手册，以便安装队伍正确地施工。安装的正确与否，对管线正常使用与工期都有直接的影响。对于没有经验的安装队伍，厂家的技术人员应当提供及时现场指导，以保证安装的质量。管线在安装过程中还不可避免地会出现修复和切管等问题，厂家也应该提供相应的操作规程或手册，或亲临现场指导。 2．管材的储存 管材的储存应该遵循下列原则： 储存地尽量保持水平 避免不稳地层及腐蚀性土壤 尽可能减少储存时间 厂家应提供堆放的方式和高度 每根6米定尺.DN80=77/KG；DN100=95KG；150=144KG;200=194KG;250=255KG；300=323KG;400=482KG;500=669KG;600=882KG;800=1394KG. 产品规格及参数 K9 级 T 型接口球墨铸铁管工作压力及重量（不包括水泥内衬的重量） DN 管体 单管重量 6M 每米重量 6M 工作压力 最大工作压力 标准壁厚 最小壁厚 mm mm mm kg kg kg/cm2 kg/cm2 100 6.1 4.7 95 15.83 64 77 150 6.3 4.85 144 24 64 77 200 6.4 4.9 194 32.33 62 74 250 6.8 5.25 255 42.5 54 65 300 7.2 5.6 323 53.83 49 59 350 7.7 6.05 403 67.17 45 54 400 8.1 6.4 482 80.33 42 51 500 9 7.2 669 111.5 38 46 600 9.9 8 882 147 36 43 700 10.8 8.8 1123 187.17 34 41 800 11.7 9.6 1394 232.33 32 38 900 12.6 10.4 1690 281.67 31 37 1000 13.5 11.2 2017 336.17 30 36

常见的离心铸造球墨铸铁管适用于输送水、煤气及其他流体。球铁管均采用柔性接口。按接口型式分为机械式、滑入式两类。机械接口型式又分为Nl型、x型和s型三种，滑入式接口型式为T型。 2)球墨铸铁管外形(1)当管子在间距约为管长L2／3的两个台架上滚动校验时，球铁管的直线度最大偏差ƒm(mm)不应大于管有效长度L(m)的1.25倍，即ƒm≤1.25L。 (2)球铁管端面应与轴线相垂直。 (3)材质球铁管的材质应为铁素体基体的球墨铸铁。在组织中应有一定数量的球状石墨。注：1.屈服强度仅在专门协定时或定货中有规定的情况下适用。       2.球铁管应能进行机械加工，球铁管表面硬度不得大于230HBS。注：用于输送气体的球铁管应进行气密性试验，试验以空气为介质，试验压力不小于0.3MPa，也可根据供需双方协议商定。 球墨铸铁管与灰口铸铁管相比，强度大、韧性好、管壁薄、金属用量少、能承受较高的压力，有效长度有5米及6米；按壁厚不同分P、G两级。是铸铁管材的发展方向。 管与钢管之间的连接，采用承插式或法兰盘式接口形式；按功能又可分为柔性接口和刚性接口两种。柔性接口用橡胶圈密封，允许有一定限度的转角和位移，因而具有良好的抗震性和密封性，比刚性接口安装简便快速，按铸造方法不同，劳动强度小。 DN-公称直径 Ф－外径 DN15-ф22mm，DN20-ф27mm 球墨铸铁管规格DN25-ф34mm，DN32-ф42mm 球墨铸铁管规格DN40-ф48mm，DN50-ф60mm 球墨铸铁管规格DN65-ф76(73)mm，DN80-ф89mm 球墨铸铁管规格DN100-ф114mm，DN125-ф140mm 球墨铸铁管规格DN150-ф168mm，DN200-ф219mm 球墨铸铁管规格DN250-ф273mm，DN300-ф324mm 球墨铸铁管规格DN350-ф360mm，DN400-ф406mm 球墨铸铁管规格DN450-ф457mm，DN500-ф508mm 球墨铸铁管规格DN600-ф610mm， 球墨铸铁管规格 DN15-ф18mm，DN20-ф25mm 球墨铸铁管规格DN25-ф32mm，DN32-ф38mm 球墨铸铁管规格DN40-ф45mm，DN50-ф57mm 球墨铸铁管规格DN65-ф73mm，DN80-ф89mm 球墨铸铁管规格DN100-ф108mm，DN125-ф133mm 球墨铸铁管规格DN150-ф159mm，DN200-ф219mm 球墨铸铁管规格DN250-ф273mm，DN300-ф325mm 球墨铸铁管规格DN350-ф377mm，DN400-ф426mm 球墨铸铁管规格DN450-ф480mm，DN500-ф530mm 球墨铸铁管规格DN600-ф630mm， 球墨铸铁管规格

离心球墨铸铁管具有铁的本质、钢的性能，防腐性能优异、延展性能好，密封效果好，安装简易、主要  球墨铸铁管 球墨铸铁管件用于市政、工矿企业给水、输气,输油等。是供水管材的首选，具有很高的性价比。与PE管材相比，从安装时间上，球墨管比PE管安装更简单快捷，且安装后内外承压力更好；从密闭性和防腐性上来看，球墨管安装后的密闭性更好，也可以通过多种防腐手段提高防腐蚀性能；从水力性能来看，因球墨管规格一般指内径，PE管规格一般指外径，因为同等规格条件下，球墨管能实现更大的径流量；从综合安装维护造价来看，球墨管有着更加优越的性价比。球墨铸铁管的主要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁。内壁喷锌，水泥沙浆防腐材料等。 球墨铸铁管件理论重量表如下： 标准壁厚最小壁厚 mm mm mm kg kg kg/cm2 kg/cm2 100 6.1 4.7 95 15.83 64 77 150 6.3 4.85 144 24 64 77 200 6.4 4.9 194 32.33 62 74 250 6.8 5.25 255 42.5 54 65 300 7.2 5.6 323 53.83 49 59 350 7.7 6.05 403 67.17 45 54 400 8.1 6.4 482 80.33 42 51 500 9 7.2 669 111.5 38 46 600 9.9 8 882 147 36 43 700 10.8 8.8 1123 187.17 34 41 800 11.7 9.6 1394 232.33 32 38 900 12.6 10.4 1690 281.67 31 37 1000 13.5 11.2 2017 336.17 30 36球墨铸铁管件规格DN80，DN100，DN150，DN200，DN250，DN300，DN350，DN400，DN450，DN500，DN600，DN700，DN800，DN900，DN1000，产品符合国标，及ISO标准，球墨铸铁管件盘插短管，盘承短管，三通，丁字管，双承套管，渐缩管，90弯头，双承弯头，承插盘三通，三承三通，全盘丁字管，盲板，胶圈球墨铸铁管件标准 1.球墨铸铁管件产品标准 　　GB/T 13295-2003 水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件 　　GB/T 17457-1998 球墨铸铁管水泥砂浆离心法衬层一般要求 　　GB/T 17458-1998 球墨铸铁管水泥砂浆离心法衬层新拌砂浆的成分检验 　　GB/T 17459-1998 球墨铸铁管沥青涂层 　　GB/T 17456 球墨铸铁管外表喷锌 　　GB/T 17219-1998 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 2.球墨铸铁管件工程标准 　　《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002 3.相关球墨铸铁管件标准图 　　03SS505《柔性接口给水管道支墩》

球墨铸铁管管件重量   1 球墨铸铁管管件适用范围 　　本标准规定了柔性接口球墨铸铁管件的分类、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和质量证明书等。 　　本标准适用于输送水、煤气及其他流体管道用柔性接口球墨铸铁管件（以下简称管件）。 2 引用球墨铸铁管管件标准 　　GB 223 钢铁及合金化学分析方法 　　GB 228 金属拉伸试验方法 　　GB 231 金属布氏硬度试验法 　　GB 1348 球墨铸铁件 　　GB 8715 柔性机械接口铸铁管件 　　GB 13295 离心铸造球墨铸铁管 3 球墨铸铁管管件分类 　　管件采用柔性接口、按接口形式分为机械、滑入式两类。机械接口形式分为N1型、X型和S型三种。滑入式接口形式为T型。根据需方要求，亦可采用其他接口形式。 　　接口形式应在合同中注明。 　　管件所用的压兰、螺栓、螺母、胶圈、支撑圈子等按GB 13295附录中有关规定执行。 4 球墨铸铁管管件重量尺寸、外形、重量 4.1 球墨铸铁管管件重量尺寸 4.1.1 球墨铸铁管管件重量接口形式 　　管件的接口形式为N1型见表1、图1（略），X型见表2、图2（略），S型见表3、图3（略），T型见表4、图4（略）。法兰见图5（略）、表5、表6、表7、表8。   表1 N1型承插口尺寸公称口径球墨铸铁管管件重量各部尺寸螺栓重量kg孔径螺纹数量个mmDgD1D2D3D4AcPLFRML′d′Thn承口突部100262210138.0118.01812951075404518023M20410.1150313262189.0169.0100614.4200366312240.0220.013117719017.6250418366293.6271.621128326.9300471420344.8322.8141385833.0350524474396.0374.015872001038.7400578526447.6425.624148946.8500686632552.0528.016159750241464.0600794740654.8630.82611016101601688.0700898844757.0733.0171710696.0 表2 X型承插口尺寸公称口径各部尺寸螺栓重量kg孔径螺纹数量个mmDgD1D2D3D4AcPLFRML′d′Thn承口突部100262210126.0118.01812951075325018023M20410.1150313262177.0169.0100614.4200366312228.0220.013117719017.6250418366279.0271.62112834026.9300471420330.8322.8141385833.0350524474382.0374.015872001038.7400578526433.6425.62414895046.8500686632536.0528.016159755241464.0600794740638.8630.82611016101601688.0700898844741.0733.0171710696.0 表3 S型承插口尺寸公称口径各部尺寸螺栓重量kg孔径螺纹数量个mmDgD1D2D3D4D5AcPFRR1LXWVd′Thn承口突部100252210122.0118.015018129041.624.0101801020+0-1.2 1523M2048.6150297254173.0169.020195611.8200365320226.0220.02541310043.325.019017.5250418366278.0271.63062147.627.51122.3300465416330.0322.83591410549.428.51525+0-1.52827.7350517475382.0374.041152.030.033.6400577530433.6425.6163241511053.731.0122001241.6500678630536.0528.05671611559.834.52455.7600792740638.8630.86712664.137.0131473.3700910854741.0733.07751712068.439.51699.2 注：S型插口槽根据需方需要选用，并在合同中注明。 表4 T型承插口尺寸公称口径各部尺寸重量kgmmDgd1d2d3d4d5d6d7d8nft1t2t3t4t5t6t7t8(t9)t10r1r2r3r4r5承口突部100163143.0±1120.5±1118+1-2.8138.9±1123.4±2142.0155.78.43.5+0-0.38840126.0+0-1.558483.039.08845417.0684.3150217195.0172.5170+1-2.9190.6175.3195.6209.09.19443.09418.5747.1200278250.0-1.5-1224.5-1.5-1222+1-3245.2-1.5-1227.8251.0265.09.84.010045157.0610566.248.01006535.07010.3250336301.5276.5274+1-3.1296.9279.7305.0318.010.510547586.848.010536.07214.2300393356.5+1.8-1328.5+1.8-1326+1-3.3351.7+1.8-1332.1368.5374.011.24.511050178.5712617.251.81106737.07418.9350448408.0380.5378+1-3.4403.4383.8410.5427.211.9+0-15.156.6113624.59823.7400500462.0+2.1-1431.5+2.1-1429+1-3.5457.2+2.1-1435.8±2.5463.0482.412.65.055199.58146860.0116826.010429.5500604

球墨铸铁管（Ductile Cast Iron Pipes）  　　球墨铸铁管定义：用球墨铸铁铸造的管道，称球墨铸铁管。球墨铸铁管一般直径大，管壁厚，质地脆，强度低，价格便宜，是经济的供水管材，正常使用寿命可达20～25年。  　　球墨铸铁管历史：  　　1947年英国H.Morrogh发现，在过共晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在0.02wt%以上时，石墨呈球状。1948年美国A. P.Ganganebin等人研究指出，在铸铁中添加镁，随后用硅铁孕育，当残余镁量大于0.04wt%时，得到球状石墨。从此以后，球墨铸铁开始了大规模工业生产。  　　球墨铸铁管优缺点：  　　球墨铸铁管优点：在中低压管网，球墨铸铁管具有运行安全可靠，破损率低，施工维修方便、快捷，防腐性能优异等。   　　球墨铸铁管缺点：球墨铸铁管的连接受人为因素如操作水平、责任心等影响较大，钢管方面不如PE管便捷。

球墨铸铁管产品规格及参数  仅供参考 K9 级 T 型接口球墨铸铁管工作压力及重量（不包括水泥内衬的重量） DN  管体  单管重量 6M  每米重量 6M  工作压力  最大工作压力 标准壁厚  最小壁厚  球墨铸铁管理论重量 mm  mm  mm  kg  kg  kg/cm2  kg/cm2 100  6.1  4.7  95  15.83  64  77 150  6.3  4.85  144  24  64  77 200  6.4  4.9  194  32.33  62  74 250  6.8  5.25  255  42.5  54  65 300  7.2  5.6  323  53.83  49  59 350  7.7  6.05  403  67.17  45  54 400  8.1  6.4  482  80.33  42  51 500  9  7.2  669  111.5  38  46 600  9.9  8  882  147  36  43 700  10.8  8.8  1123  187.17  34  41 800  11.7  9.6  1394  232.33  32  38 900  12.6  10.4  1690  281.67  31  37 1000  13.5  11.2  2017  336.17  30  36 球墨铸铁管具有铁的本质、钢的性能，防腐性能优异、延展性能好，密封效果好，安装简易、主要  球墨铸铁管 用于市政、工矿企业给水、输气,输油等。是供水管材的首选，具有很高的性价比。与PE管材相比，从安装时间上，球墨管比PE管安装更简单快捷，且安装后内外承压力更好；从密闭性和防腐性上来看，球墨管安装后的密闭性更好，也可以通过多种防腐手段提高防腐蚀性能；从水力性能来看，因球墨管规格一般指内径，PE管规格一般指外径，因为同等规格条件下，球墨管能实现更大的径流量；从综合安装维护造价来看，球墨管有着更加优越的性价比。球墨铸铁管的主要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁。内壁喷锌，水泥沙浆防腐材料等。 球墨铸铁管标准：GB/T13295-2003 ISO2531/2003 球墨铸铁管具有铁的本质、钢的性能，防腐性能优异、延展性能好，密封效果好，安装简易、主要  球墨铸铁管 用于市政、工矿企业给水、输气,输油等。是供水管材的首选，具有很高的性价比。与PE管材相比，从安装时间上，球墨管比PE管安装更简单快捷，且安装后内外承压力更好；从密闭性和防腐性上来看，球墨管安装后的密闭性更好，也可以通过多种防腐手段提高防腐蚀性能；从水力性能来看，因球墨管规格一般指内径，PE管规格一般指外径，因为同等规格条件下，球墨管能实现更大的径流量；从综合安装维护造价来看，球墨管有着更加优越的性价比。球墨铸铁管的主要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁。内壁喷锌，水泥沙浆防腐材料等。

球墨铸铁问世至今已有52年，其发展迅速之快令人惊讶，即使在经济不景气的情况下，球铁仍然有所发展，有人称球墨铸铁为不适当退却中的胜利者，指出：球墨铸铁由于其高强度、高韧性和低价格，所以在材料市场上仍占有重要的地位，尽管几年来钢铁铸造总产量有所下降，但球铁产量并未下降，奥——贝球铁的出现增强了球铁的竞争地位。 1.球铁的生产和研究现状 1.1常规球铁     目前常规球铁——即以铁素体和珠光体为基体的球铁仍占球铁产量中的绝大部分比例，因此注意提高常规球铁的性能和质量，在保持球铁的竞争地位中起了重要的作用。 1.1.1对影响球铁质量的因素加强控制 球铁的组织与性能取决于铸铁的成份和结晶条件以及所用球化剂的质量，研究认为为了确保球铁的机械性能，必须针对铸件具体壁厚、浇注温度、所用球化剂、球化处理工艺、冷却参数的优化以及有效的排渣措施进行严格控制，而适当的降低碳当量，合金化和热处理是改善球铁的有效措施。 1.1.2有效控制铁素体球铁和球光体球铁的生产[2]     控制球铁基体的主要因素有铸铁的成份、所用球化剂、孕育剂的类型，加入方法以及冷却条件等。     铸态铁素体球铁的成份控制 微过共晶成份，其中碳稍高，但不出现石墨漂浮，含硅稍低，孕育剂硅量应少于3%，锰越低越好，应使Mn<0.04%，硫、磷应低，使S≤0.02%、 P≤０.０２％，这是因为硅可改善球铁组织和相应的塑性，Si=3.0～3.5%可得到全部铁素体组织。有研究指出，Si=2.6～２.８％时，铸铁具有最高的延伸率和冲击韧性，但硅在铁中的显微偏析随着含磷量的增加，这种偏析越严重，并对机械性能有不良影响，特别是当温度低于零度时影响更大，而含硫低可以选用低镁低稀土球化剂球化，并减少“黑斑”缺陷的产生，而“黑斑”主要是镁、铈硫化物和氧化物的聚集物，此外也要用低硅球化剂以保证可以进行多次孕育。 对珠光体球铁而言，在生产时铸铁成份中锰可提高至０.８～１.０％，有些铸件如果是用作耐磨性曲轴时，锰可提高至１.２～１.３５％，生产铸态珠光体元素铜。加入量大于1.8%时，它阻碍石墨球化，但促进基体完全珠光体化，一般球铁中铜含量应小于1.5%，锡是强烈的珠光体化元素，其对硬度的影响大于铜和锰，但Sn≥1.0%时使石墨畸变，因此其含量应限制在0.08％以下。 1.1.3 稀土在球铁中的作用 　　稀土能促进镁合金的球化效果（球化率和球的圆整度），它对壁厚球铁件中防止球状石墨畸变的效果受到了重视，这也是国内外球化剂中都包含稀土的主要原因之一。 在铸件中有些元素能破坏和阻碍石墨球化，这些元素即所谓的球化干扰元素，干扰元素分为两类，一是消耗球化元素型干扰元素，它们与镁、稀土生成MgS、ＭgO、MgSe、RE2O3、RE2S3、RE2Te3等，使球化元素降低从而破坏了球状石墨形成；另一类是晶间偏析型干扰元素，包括锡、锑、砷、铜、钛、铝等在共晶结晶时，这些元素富集在晶界，促进使碳在共晶后期形成畸形的枝晶状石墨　，球化干扰元素原子量越大，其干扰作用越强，现在许多研究都已找到了干扰元素在铸铁中的临界含量，当这些元素含量小于临界含量时，并不能形成畸变石墨。 [next]在有干扰元素的铸铁中，加入稀土可消除其干扰作用，有研究报告指出在铸铁中干扰元素之和应小于0.10％即z=Ti+Cr+Sb+V+As+Pb+Zn+…<0.10% 有研究指出，中和铁水中的Ａl、Ｓb、ＴI、Pb、Bi、等只要分别加入０.005～0.04%Ce即可，例如，中和Ti、Pb、Sb、Al等只要分别加入0.005~0.007%、0.014%、0.15%和0.008%的Ce即可。 干扰元素在铸件壁厚，冷却速度慢的情况下破坏作用更大。 干扰元素对球铁基体也有影响，Te、B强烈促进白口形成，Cr、As、Sn、Sb、Pb、Bi稳定珠光体，Ａl、Zr促进铁素体。 值得注意的是，目前正在发展一些球化元素与干扰元素复合球化剂，以改善大断面球铁的处理效果及石墨球的圆整度。 1.1. 4球铁检测加强 球铁检测是保证其质量的重要措施，目前正在研究发展线分析，即产品在生产过程中进行分析，以确定其质量，已有不少单位在大批量生产条件下利用超声波对铸件质量进行分析。 在利用超声波测定铸铁组织时，片状石墨的声速为4500m/s、蠕墨铸铁为5400m/s、球墨铸铁5600m/s，此外在铸铁中高频衰减率的变化也可判断铸铁类型，球铁中心频率为5MHz而片状铸铁仅为1.5MHz。目前还有单位正在用超声波作球化级别的测定，已可测定合格的球化级别和不合格的产品（３级和４级之间），但还不能进行更细分级测定，此方法正在完善中。 1.2奥——贝球铁 20世纪70年代，荷兰、中国、美国彼此独立地，几乎是同时宣布各自研究成功了贝氏体球铁，中国研究成功的是下贝氏体，美国为下贝氏体＋马氏体，荷兰为上贝氏体＋奥氏体，荷兰成果最具代表性，即现在所称的奥——贝球铁。1977年M.Jokason宣布荷兰的Kgmi Kgmmene公司所属的karkkila铸造厂开发了一种特性优异的新型铸铁，即奥——贝球铁，并在1978年召开第45届国际年会上宣读了有关论文，此一发明在美、英、法、加等１3个国家申请了专利（美国专利号：3860457，荷兰专利1996/72，原西德专利2852870），引起了各国重视，被誉为近几十年来铸铁冶金中的重大成就之一。 奥——贝球铁兼备高强度、高韧性和高耐磨性。如英国的标准有NE-GJS-800-8，EN-GJS-1000-5，EN-GJS-1400-1。 奥——贝球铁成份与常规球铁成份相同，球化剂和处理工艺也相同，其差别是必须进行等温淬火处理，等温淬火温度不同时可分别获得上贝氏体＋奥氏体，下贝氏＋奥氏体，下贝氏＋马氏体等不同基体。这种铸铁成本高、生产难度较大，目前应用面虽在不断扩大，但其总量并不大，被人们称之为２１世纪材料。 2．球化剂的现状 球化剂是目前获得球铁的主要手段之一，在志包钢稀土一厂共同完成国家攻关课题“稀土三剂系列化”时，我校课题组对世界上１００多个球化剂生产厂，国内主要合金生产进行调研，取得了英、美、法、德、日、前苏联、印度等十几个国家５０多家合金生产厂的产品样本及国内主要球化剂生产厂的产品样本，为对比国内外球化剂性能及今后球化剂生产改进提供了依据。 [next]2．1球化剂的类型     按生产方式分有下述几种     (1)球化剂的类型     包括镁硅系合金、稀土镁硅系合金、钙系合金(日本用的较多)，镍镁系合金、纯镁合金、稀土合金。     上述合金中目前世界上用的最为广泛的是稀土镁硅铁合金，但中国合金中RE/Mg的比值范围大(0.5~2.2)，国外的合金RE/Mg的比值范围小(0.1~0.3)。中国合金中稀土大于等于镁含量的占多数，小于镁含量的占少数，而国外(除前苏联一些合金外)球化剂合金中的稀土含量几乎都小于镁含量，因此稀土三剂系列化课题组建议除保留FeSlMg8E18外(此合金是效果优良的蠕化剂)，其它全部球化剂中RE/Mg≤1，随后修订的国家标准中采纳了这个建议。     钙镁球化剂主要是日本生产和应用，如日本信越(SHIN—ETSU)生产的钙系合金NC5、NCl0、NCl5、NC20、NC25中镁含量从4~28％变动，但钙含量变化较小，其变化范围为20~31%；此类合金白口倾向小，但要求处理温度高，处理后渣量大。 　　镍镁合金在美洲、欧洲均有应用，美国国际镍公司生产的镍镁合金最高达82~85%，其中Mg、Ca分别为13~16，及20，镍最低的57~61%(其中Mg4.0~4.5％，Ca<2.5，Fe32~36)。德国金属化学公司生产的镍镁合金中Ni47~51％，Mgl5~17％，C1.0％Si28~32%,RE1.0%余Fe。这些合金的优点是比重大，反映平稳，镍可起合金化作用，其特点是价格贵，这种合金在中国基本没有应用。     镍硅系合金目前在中国基本上已不用。纯镁合金处理时要用专用的压力加镁包，镁的吸收率高，但处理安全措施要极为严格，生产中应用比例较小。     稀土是发明球铁时使用的球化剂，它的发现推进了球铁工业应用的进程。但价格高，白口倾向大，过量会使石墨变态，现在己不作为球化剂单独使用，仅作为辅助球化元素。     (2)压块状球化剂     用镁粉和铁粉及所设计的硅含量直接加压成型，这种球化剂中含硅很低，通常称为低硅压块状球化剂，因而为后续的孕育提供了大的余地，有利于生产铸态球铁，但这种合金易漂浮，处理效果波动大，处理时最好跟块状球化剂混合使用。     (3)包芯线型球化剂 　　将镁粉、铁粉包覆在薄钢板或钢板中，将其快速送入铁水中达到球化目的，这种球化剂较贵，且设备投资大，但处理时合金吸收率高，因此处理球铁的总成本几乎没有提高。     (4)粉状球化剂 　　这种球化剂是俄罗斯的一个专利，使用时将镁粉与抑制剂混合放入包内，并使铁水从合金表面上流过，逐层与合金反映达到球化效果，这种专门工艺称之为MC。 2．2球化剂的应用 目前国内外在球铁生产中主要应用火法冶炼的合金，压块球化剂、包芯线球化剂、粉状球化剂应用的很少，火法冶炼的球化剂在生产中应用占90％以上，目前这类合金中增加Ba、Ca、Cu、Ni等以达到控制基体目的，对合金中的氧化镁含量已有限量指标。现对中国33个典型工厂和美国77个工厂生产球铁工厂进行对比分析。 [next]    中国33个工厂的基本情况是：33个工厂总计有36个熔炉，其中电炉(中频、工频、电弧炉)9个占25％，冲天炉22个占61％，冲天炉一电炉双联熔炼厂4个占11％，高炉1个占3％，球铁处理温度大于1500℃，4个占11％，1450~1500℃，20个占56％，1350~1400℃，6个占16．7％，1300~1350℃，2个占5.6%；大于1270℃1个占2.7％；铁水含硫量小于等于0．03％占20％；处理方法中冲入法占94％，喷吹法占3％，压力加镁法3％，用量最大的6#合金Mg8RE8占46％，其次为Mg8RE5占37％，Mg9RE5占11％。 美国77个工厂的基本情况是： 熔化设备冲天炉占30%，感应电炉占63％，球化处理温度1482~1538℃占75%；原铁水在球化处理前有50％工厂采用预脱硫工艺，有90％的工厂S小于0．025%，球化处理方法中在美国大工厂中冲入法占36％，而小厂(小于200吨/周)冲入法仅占22％，压入法、多孔塞法、型内处理法、Tundish盖包法、压力加镁法则占绝大部分比重，使用的球化剂中含镁大于％的占8．2％Mg4~6％占63．3，含镁小于4％占16．4％纯镁占5％，其它的镁合金占8．2％。 资料表明中国生产球铁方面还有不小的差距，美国生产的电炉可保证球化处理所需要的高温，一般经预脱硫，含硫量低，质量要优于我国处理球铁的质量，因此处理球铁可用低镁、低稀土球化剂，而且质量控制也严格，包括使用衰退时间控制器。 我国从90年到现在球化剂生产已有了很大变化，稀土镁合金国家标准经过修订，对合金中的RE作了重大调整，除保留Mg8RE18以外，其它合金中Mg/Re均大于1，工厂使用的合金中稀土量有所下降，Mg8RE5—7的合金应用大量增加，电炉也增加了不少，但原铁水中的含硫量变化不大，预脱硫工艺未有效地推广，因此我国球化剂中Mg、BE仍处在较高的水平上，新的球化处理工艺在我国推广不多，如在美国占有很大比例的Tundish盖包法在我国几乎还未得到应用，这些都是我国球铁生产厂待解决的问题。 2．3球化剂在使用中的问题及质量因素控制指标 影响球化剂质量的因素有：成分、粒度、形状、密度、MgO含且等。 这里仅就火法冶炼生产的球化剂分析，例举不少工厂使用中反映的问题：     (1)球化剂成分不准。     (2)球化剂粉化合金粒度不合要求。     (3)球化剂密度波动大、有些球化剂上浮快，反应过于激烈，安全无保证。     (4)MgO含量过高，球化处理不良，球化剂加入量过大。     (5)球化处理后衰退快。     (6)球化后白口倾向大。 要解决上述问题，应从两方面入手： 一是合金生产厂提供质量合格的产品。首先要完善氧化镁分析问题，其次严格控制原材料，控制促进合金粉化的元素和干扰元素，加强管理，第三要严格执行准确的冶炼工艺，控制好影响球化剂质量的主要指标，第四是提供用户所要求的粒度。 [next]另一方面对生产的工人进行培训，让它们懂得合金特性及准确的使用方法。生产中的问题与生产工人素质直接相关，有些工人只是教什么做什么，不能举一反三，这是不行的。需要合金生产厂家和使用厂家的配合，普及提高对球铁的认识和生产技术水平，这样才能使我国球铁生产保持良好的发展势头。 3．计算机在球铁生产中的应用 球铁由于其糊状凝固的特征决定所生产的铸铁由于补缩不良经常产生缩孔、缩松等缺陷，为了能在铸件生产以前预测这些缺陷情况，早在印年代国内外就开展了铸造过程数值模拟．铸造过程数值模拟是使用数值模拟技术，在计算机虚拟的环境下模拟实际铸件形成过程，包括金属液体的充型过程、冷却凝固过程、应力形成过程、判断成型过程中主要因素的影响程度，预测组织、性能和可能出现的缺陷，为优化工艺减少废品提供依据。 1962年丹麦的Forsund第一个采用电子计算机模拟铸件的凝固过程，此后美国、英国、德国、日本、法国等相继开展了这方面的研究。我国于70年代末开始，大连理工大学、沈阳铸造研究所率先在我国开展了这一技术的研究，并分别于1980年发表了研究报告(郭可韧等，大型铸件凝固过程的数字模拟，大连工学院学报，1980(2)1—16；沈阳铸造研究所，铸件凝固热场电子计算机模拟，铸造，1980(1)14—22，此后在我国高等院校投入大量人力开展了这项研究，在“六五”、“七五”期间国家攻关项目中部有计算机在铸造中应用的攻关项目，“六五”的项目为“大型铸钢件凝固控制”、“七五”项目为“大型铸钢件铸造工艺CAD”，组织产、学、研联合攻关，大大推动了此项技术在我国的发展，目前清华大学、华中理工大学已分别能提供FT—Star和华铸CAE—Inte CAST4．0商品化学的软件并在三明重型机器有限公司等单位应用，获得了良好的效果。 计算机数值模拟由前处理、中间计算和后处理三部分组成，包括几何模型的建立，格点划分，求解条件(初始条件和边界条件)的确定，数值计算，计算结果的处理及图形显示。其所用的数值模拟的基本方法主要是有限差分法，有限元法和边界元法。目前铸造中应用的较多的领域是： 1)凝固过程数值模拟，主要进行铸造过程的传热分析。包括数值计算方法的选择，潜热处理、缩孔缩捡预测判别，铸件、铸型界面传热问题处理。 2)流动场数值模拟，涉及动量、能量与质量传递，其难度较大。使用的数值求解技术有MAC 法、SAMC法，SOLA—AOF法以及SOLA一—MAC法。 3)铸造应力模拟，此项研究开展较晚，主要进行弹塑性状态应力分祈，目前有Heyn模型，弹塑性模型，Perzyna模型，统一内变量模型等。 4)组织模拟，目前尚处起步阶段。分宏观、中观和微观模拟。能计算形核数，分析初晶类型，枝晶生长速度，模拟组织转变，预测机械性能。目前有确定性模型，Monte、Cellular、Automaton等统计法模型、相场模型等。 　　计算机及其应用是目前迅速发展的技术领域，铸造作为重要的工业领域之一，理应加强投入。研究开发计算机在铸造研究及生产领域的应用，彻底改变过去那种“睁眼造型，闭眼浇注”的状态，计算机的应用也必将会促进球墨铸铁的应用和发展。

铁粉，尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色：黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度，习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉，粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉，0.5～10μm的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备，但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉，它们由于不同的生产方式而得名。铁粉 纯的金属铁是银白色的，铁粉是黑色的，这是个光学问题，因为铁粉的比表面积小，没有固定的几何形状，而铁块的晶体结构呈几何形状，因而铁块吸收一部分可见光，将另一部分可见光镜面反射了出来，显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射，能够进入人眼的可见光少，所以是黑色的。 铁粉的应用 粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大，其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件，其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。

Q450铁素体球墨铸铁 0～100℃线胀系数α1：11.2×10^(-6)/K 0～200℃线胀系数α1：12.2×10^(-6)/K 0～500℃线胀系数α1：13.5×10^(-6)/K参考资料：球墨铸铁 GB/T 1348-1988球磨铸铁标准①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。 钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 ④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。 6．低合金高强度钢 ①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。 ②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“ 16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。 7．弹簧钢 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。