第十一章铸铁方案.ppt

第十一章 铸铁 要弄清楚些什么呢? 1. 铸铁是什么?（如何形成的） 2. 有何特性? 3. 有哪些铸铁? 各有何特点? 11.1 铸铁概论 1、铸铁 铸铁是以Fe、C、Si为主要成分，并有共晶转变的工业铸造合金。 铸铁与钢总体比较： A. 成分 C、Si含量高，S、P含量高 [2.5-4.0C, 1.0-3.0 Si, 0.5-1.4 Mn, 0.01-0.5 P, 0.02-0.2 S ] B. 组织 钢的基体 +（不同形状）石墨 C. 热处理 不同形式的热处理 D. 性能 取决于基体组织及G数量、形状、大小及分布. G：HB3-5， 屈强20MPa, 延伸率近为0; G对基体有割裂（削弱）作用，对钢强度（抗拉强度）、塑性、韧性均有害，其性能比钢要低，特别塑、韧性; 但：具有优良的减震性、减摩性以及切削加工性能、优良的铸造性能、低的缺口敏感性。 E. 生产 铸铁熔化设备简单，工艺操作简便，生产成本低廉。 2. 铸铁分类 根据C在铸铁中存在的形态和石墨形状的不同: 存在的形态 白口铸铁 麻口铸铁 灰口铸铁 石墨形状 灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 蠕墨铸铁 合金铸铁 白口铸铁、灰口铸铁区别 既不利于机械加工，又无特殊优异的使用性能，故一般应用得较少。 硬度高、抗磨损性能好，做耐磨零件和工具。例如犁铧、球磨机的内衬及磨球、喷丸机的叶片等等。 “冷硬铸铁”件：如轧辊及矿车车轮等。 炼钢原料。 11.2 石墨化过程及影响因素 三个阶段 Ⅰ：LC′→AE′+G Ⅱ：从A中不断析出GⅡ Ⅰ、Ⅱ 阶段温度高，易进行， 也必须进行； Ⅲ： AS′ → FP′+G 碳当量: 一般以各元素对共晶点实际含碳量的影响, 将这些元素的量折算成C%的增减, 这样算得的碳量称为碳当量（C.E） C.E = C + 0.3（Si+P）+ 0.4 S - 0.03 Mn 由于S, P%低, Mn的作用又较小 C.E = C + 0.3 Si 共晶度 铸铁含C量与共晶点实际含C量之比 , 表示铸铁含C量接近共晶点C%的程度。共晶点实际C量 = 4.3 - 0.3Si Sc=C% / （4.3-0.3 Si ）% Sc1, 过共晶铸铁；Sc=1, 共晶铸铁；Sc1, 亚共晶铸铁。 ???均是G化铸铁（HT—KT—RuT—QT），性能为何相差很大呢？ 化学成分、冷却速度、炉前处理、热处理 基体组织，G形态不同 （片状，球状，团絮状，蠕虫状） 性能差异 11.3 石墨的形成及生长 一、片状石墨的生长方式 11.4 常用铸铁 一. 灰铸铁 1. 成分：C 2.5-3.6 Si 1-2.5 2. 组织：F，F+P，P + 片状G（A型，… , F型） 3. 牌号：HT100，150，200，250，HT300，350 一般铸铁 F F+P P P或S （孕育铸铁） 4. 生产：一般铸铁的主要缺点： 1）G呈粗大片状， 性能较低； 2）壁厚敏感性高 5. 热处理：去应力退火，G化退火，正火，表淬 6. 性能：强度较低，塑韧性低，硬度HB130-270，耐磨性好，减振性好，缺口敏感性小等 7. 用途：可用作耐压减震件，如机床底座、支柱等 一般铸铁(调整成分)----孕育处理----孕育铸铁 1）孕育处理：在浇铸前往铁水中加入孕育剂进行处理，以改变合金的凝固过程与组织，提高性能； （机理：外来核心学说；温度浓度起伏学说） 2）孕育剂: 硅铁（SiFe）或硅钙(SiCa)合金； 还有许多复合长效孕育剂（防止孕育衰退） 3）孕育剂作用：促进非自发形核，细化组织与G片； 4）成分要求：原铁水中，C 2.8-3.2%, C.E 3.0-3.5%； 5）性能：壁厚敏感性较小；性能提高（与一般片铸铁相比） 6）用途：气缸、齿轮、机床铸件等动载荷较小但静载要求较高的重要灰铸铁零件。 二. 球墨铸铁 概念：通过在浇铸前向铁水中加入一定量的球化剂进行球化处理，再加入少量孕育剂进行孕育处理，以促进石墨化，在浇铸后可直接获得具有球状G结晶的铸铁，称为球墨铸铁。 成分： C.E较高 (4.3-4.6);低S量,较低Mn量 P-QT：C 3.6-3.8%, Si 2.0-2.5, Mn0.6-0.8 , P 0.1, S0.06%,