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第九章 铸铁 铸铁的分类， 石墨化过程及影响因素； 灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的组织、性能、编号及用途。 第一节 铸铁的石墨化 石墨化的三个阶段 铸铁室温下的组织 影响石墨化的因素 第二节 铸铁的分类和应用 知识要点： 灰口铸铁的石墨形态、组织及应用 课后习题 1、普通灰口铸铁中，为什么w(C)和w(Si)越高，则铸铁抗拉强度和硬度越低? 2、灰口铸铁件薄壁处，常出现高硬度层，机加工困难，说明产生原因及消除方法。 3、为什么灰口铸铁一般不进行淬火和回火处理，而球墨铸铁可以进行这类热处理? 4、比较各类铸铁性能的优劣顺序。与钢相比较，铸铁在性能上(包括工艺性能)有什么优缺点? * * 灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的 组织、性能、编号与用途。 基本内容： 重点： 知识要点 一、石墨化过程 (分为三个阶段） 1 石墨化：把铸铁中石墨的形成过程称为石墨化。 2 石墨化的三个阶段 （1）高温石墨化阶段： 从液相中直接结晶出石墨： L → GI (Wc 4.26%) 通过共晶反应形成的石墨： 11540C： Lc’ → gE’+ G共 （2）中间石墨化阶段 11540C—7380C冷却过程中从g相中析出的石墨: g → GII； (3) 低温石墨化阶段 在7380C通过共析反应形成的石墨： gs’ → ap + G 3 铸铁石墨化过程对室温组织的影响 高、低温石墨进行彻底 F + G : 低温石墨化不彻底 F + P + G : 低温石墨化未进行 P + G ： 二、影响石墨化的因素 1、化学成分：C, Si ,P ,AL ,Cu ,Ni ,Co促进石墨化过程。 Wc↑，有利于石墨的形核；对石墨化过程有利； WSi↑,共晶温度↑，共晶点成分↓，也有利于石墨的析出。 2、冷却速度：冷却速度愈低，愈有利于石墨化过程。 一、铸铁的分类（按石墨化程度分类） 1、灰口铸铁：碳主要以石墨形式存在，应用广泛。 2、白口铸铁：碳主要以Fe3C形式存在。（很少应用） 二、灰口铸铁的分类：（以石墨形态分类） 1、灰铸铁：石墨为片状； 成分：C：2.5—4.0%，Si：1.0—2.5%，少量Mn ,S ,P 等。 组织：F + G （片）；F + P + G (片)；P + G (片)； 性能：抗压不抗拉； 耐磨、消振性好；缺口敏感性低； 牌号：HT + 数字 → 表示最低抗拉强度。 应用：机床床座，床身、工作台；汽车拖拉机的汽缸、汽缸套等 2、球墨铸铁：石墨为球状； 成分： C： 3.8—4.0%，Si ：2.0—2.8%， Re: 0.03—0.05% 组织：F + G （球）； F + P + G (球)； P + G (球)； 性能：良好的抗拉强度，弯曲疲劳强度，塑性、韧性； 优异的铸造性，可切削加工性及低的缺口敏感性。 （可热处理或合金化 ）； 牌号： QT + 数字-数字 球铁 最低抗拉强度 断后延伸率 应用： F + G :汽车拖拉机底盘零件；阀体、阀盖； F + P + G :机油泵齿轮； P + G :代替中碳钢制造柴油机、汽油机曲轴、连杆、车床主轴。 3、可锻铸件： 石墨为团絮状 （不可锻造） 成分：C：2.4—2.8%；Si：1.2—2.0%；少量 Mn , S , P等元素。 制备：（不同其它几类铸铁）将亚共晶白口铸铁进行石墨化退火，Fe3C在固态下分解形成团絮状石墨。（9000C---9800C 保温15小时左右。） 组织： F + G；P + G 性能：介于灰铸铁和球墨铸铁之间 （相对于片状石墨，团絮状石墨对基体的切割作用小）。 应用：形状复杂、承受冲击载荷的薄壁零件。（汽车的前后轮壳，减速器的外壳等） 4、蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状和球状 （少量） 成分：C：3.5—3.9%；Si：2.2—2.8%； 少量Mn ,P ,S 等； 组织： F + G （蠕虫状、球状）； F + P + G （蠕虫状、球状） ； P + G （蠕虫状、球状） 性能：蠕虫状石墨长宽比小，尖端圆钝对基体切割作用小。 抗拉强度、塑性、疲劳强度 灰铸铁 导热性、铸造性、可切削性 球墨铸铁 应用：热循环载荷条件下的钢锭模，玻璃模具，柴油机汽缸、 气缸盖、排气管、刹车件等。 向铸铁中添加一些合金元素可获得一些合金铸铁，满足高