第六章 铸铁预案.ppt

第七章 铸铁 §1 铸铁概述 铸铁的概念：含碳量大于2.11%(一般为2.5%~4.0%) 铁碳合金 （含Si、Mn、S、P等元素） 铸铁的特点： 历史上使用较早 最便宜的金属材料之一 铸造性能极好，且只能用铸造成形 生产成本低，工艺简单，减震性耐磨性好，切削加工性好 应用广——主要用于制造各种机器零件 铸铁的分类 按的碳存在形式 按化学成分 白口铸铁：碳以Fe3C存在，无石墨，断口白亮 灰口铸铁：碳主要为石墨，断口暗灰色 麻口铸铁：碳以渗碳、石墨两种形式存在，断口呈灰白色相间 普通铸铁 合金铸铁（特殊性能铸铁） 铸铁的石墨化 C的存在形式 铸铁 固溶在F、A中 化合态的渗碳体(Fe3C) 游离态石墨（G） 石墨化的概念：铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化 石墨化的过程： 第一阶段： 过共晶铸铁 L → G(1154 ℃) 共晶、亚共晶铸铁 LC’ AE+G 第二阶段：A G 第三阶段：AS‘ FP+G 铸铁的石墨化 铸铁 738℃ 1154～738℃ 共晶石墨 一次石墨 二次石墨 1154℃ 共析石墨 影响石墨化的主要因素： 成分 促进石墨化元素（ Al、 C、Si、Ti 、 Cu、Ni、P等） 阻碍石墨化元素（W、 Mn、 Mo、S 、 Cr、 V、B等） 工艺(1) 冷却速度：快速冷却——按 Fe-Fe3C相图转变 缓慢冷却——按 Fe－G 相图转变，石墨化充分(2) 温度：高温长时间保温有利于石墨化 铸铁的石墨化 ※灰口铸铁类型与石墨形态 灰铸铁——片状 可锻铸铁——团絮状 球黑铸铁——珠状（球状） 蠕黑铸铁——蠕虫状 名? 称 石 墨 化 程 度 显微组织 ? 第一阶段 第二阶段 第三阶段 ? ? 灰口铸铁 充分进行 充分进行 充分进行 充分进行 充分进行 充分进行 充分进行 部分进行 不进行 F+G F+P+G P+G 麻口铸铁 部分进行 部分进行 不进行 Le+P+G 白口铸铁 不进行 不进行 不进行 Le+P+Fe3CII 铸铁经不同程度石墨化后所得到的组织 灰铸铁——石墨成片状分布 牌号：HT××× 如HT100，表示最小抗拉强度?b≥100MPa §2 常用铸铁的特点与应用 分类 牌号 显微组织 基体 粗片 普通灰铸铁 HT100 F +少量P 粗片 HT150 F + P 较粗片 HT200 P 中等片 孕育铸铁 HT250 细 P 较细片 HT300 S 或 T 细片 HT350 HT400 灰铸铁 成分： WC=2.5%～4.0%，WSi=1.0%～3.0%， WMn=0.5%～1.3%，WS≤0.15%，WP≤0.3% 普通铸铁性能： 孕育铸铁性能——浇注前在铁水中加 Si-Fe，Si-Ca等孕育剂，使P细化、 G细而均匀，强度、塑韧性明显提高 缺口敏感性低 ——大量石墨的割裂作用，表面粗糙对疲劳极限的影响不明显 消震性好（是钢的十倍）—— G 组织松软，对振动的传递起削弱作用 铸造性好 —— 接近共晶成分、熔点低、流动性好、凝固收缩小、降低了内应力 切削加工性好 —— G 使切屑易断，还可润滑刀具。 石墨的强度极低，塑性、韧性几乎等于零。 灰铸铁 热处理——不能改变石墨的形态 去应力退火 —— 500~550℃，防止机加工、使用时变形或开裂。 　高温退火 —— 850~900℃, Fe3C →G, 硬度↓, 切削加工性↑ 　表面淬火 —— 提高导轨表面、汽缸体内壁等的耐磨性。 应用 —— 如，机床床身、导轨，汽缸体等。 水泵叶轮　 发动机飞轮 可锻铸铁（玛钢） 牌号 —— 如 KT ，可锻铸铁, KTH黑心可锻铸铁,KTZ珠光体可锻铸铁,KTB白心可锻铸铁,后两位数字表示最低抗拉强度，最低伸长率 组织 —— 钢基体 + 团絮状G 分类 牌 号 壁厚 mm ?b MPa ? % 硬度 HB F基体 KT300-