Ch02_gray_iron_04.ppt

铸件的裂纹 当内应力超过合金的强度极限时，铸件就会产生裂纹。根据裂纹产生的温度不同，把裂纹分为热裂和冷裂两种。 a）热裂 是铸件在高温下形成的裂缝，外形形状曲折而不规则，断口呈氧化色。热裂是铸件在凝固末期形成的。是铸钢和铸铝常见的缺陷。 b）冷裂 是铸件处于弹性状态时，其热应力和机械应力总值超过合金强度极限而形成的。其外形呈连续直线状或圆滑曲线状，断口干净，具有金属光泽或称轻微氧化色。 铸件热裂的外观特征 热裂沿晶粒边界穿过 Teaching Materials/Yuandong Li * 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 二、灰铸铁的热处理 1、消除内应力的低温退火，即热时效。 2、降低硬度的高温退火 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 二、灰铸铁的热处理 一般来说，热处理能在很大程度上改善铸造合金的组织和性能，但在HT条件下，热处理所发挥的作用相对较小。在HT中，石墨对铸铁性能的影响较大，而任何的热处理方法都不能改变石墨的形态和分布，故不能通过热处理来有效地提高HT的性能。只能在某些特殊场合下进行热处理。主要方式有 1、消除内应力的低温退火，即热时效。 2、降低硬度的高温退火，消除铸件上局部白口组织， 一.消除铸造应力热处理（低温退火或热时效） 530-550℃保温：使铸件中的内应力得到一定程度的松弛。提高退火温度能有效地使应力得到松弛。但温度过高（﹥600℃）时，将会使珠光体发生分解，从而导致铸铁强度、硬度降低。 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 二、灰铸铁的热处理 二.消除局部白口组织热处理（高温退火） 当HT中的碳当量较低时，若铸件上某些局部的壁厚比主要壁厚薄得多，则在铸件中会产生局部白口的情况。但又不宜通过提高碳当量来消除白口，因为这样会使铸件上主要壁厚处的铸铁组织中珠光体量减少和石墨粗大，从而使铸铁的性能降低。这时可通过高温退火来解决。 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 二、灰铸铁的热处理 Teaching Materials/Yuandong Li * 一、灰铸铁的铸造性能 ㈠、流动性 1、定义：指金属液充填铸型的能力，一般用螺旋试样法测定。 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 Teaching Materials/Yuandong Li * 2、化学成分对流性的影响 普通灰铸铁一般为亚共晶成分，其偏离共晶点不远，结晶温度范围小，初生奥氏体枝晶不太发达，正常浇注温度下，流动性良好。 随C、Si量增加， 碳当量提高，愈接近共晶点，液相线温度愈低，在相同的浇注温度下，其流动性愈好。Mn和S对共晶度影响不大，主要以夹杂物形式存在，形成MnS，粘度升高，降低流动性。P增加共晶度、形成低熔点共晶体，从而提高流动性。 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 Teaching Materials/Yuandong Li * 3、浇注温度的影响 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 T浇注↑ t凝固↑ 流动性↑ δ粘度↓ 充填路径↑ 充型能力↑ 那么，是不是浇注温度越高越好呢？ Teaching Materials/Yuandong Li * 3、浇注温度的影响 浇注温度的选择 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 过低的浇注温度会提高气孔的废品率; 过高的浇注温度会导致金属的收缩增大，吸气增多，氧化严重，使铸件产生缩孔、缩松、气孔和粘砂等缺陷 故只对薄壁复杂铸件或所用材质为流动性较差的合金铸件，才采用提高浇注温度的方法来提高合金的充型能力。一般情况下，在保证液态合金有足够充型能力的前提下，浇注温度不宜过高，通常控制的浇注温度为：灰铸铁1200～1380℃ 凝固收缩阶段 铸件的凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固 在铸件凝固过程中，对铸件质量影响较大的主要 是固液两相并存的凝固区的宽窄。铸件的“凝固方式”就是依据凝固区的宽窄来划分的。 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 ㈡、收缩特征及其伴生现象 Teaching Materials/Yuandong Li * 逐层凝固 纯金属和共晶成分的合金在凝固中，因为不存在固液两相并存的凝固区，所以固体与液体分界面清晰可见，一直向铸件中心移动。 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 ㈡、收缩特征及其伴生现象 Teaching Materials/Yuandong Li * 糊状凝固 铸件在结晶过程中，当结晶温度范围很宽，且铸件截面上的温度梯度较小，则不存在固相层，而是固液两相共存的凝固区贯穿整个区域。合金在凝固过程中先呈糊状而后凝固 。 第四节 灰铸铁的铸造性能和热处理 ㈡