工程材料及机械制造基础第八章铸铁讲述.ppt

灰铸铁的热处理主要是为了减小铸铁的内应力，提高表面硬度和耐磨性等。 常用的热处理工艺有以下几种： 1．去应力退火 消除铸造内应力，防止铸件开裂惑减少变形 2．表面淬火 有些铸铁件如机床导轨、缸体内壁，因要求较高的表面硬度和耐磨性，要进行表面淬火。淬火后表面的硬度可达50～55HRC。 3．消除铸件白口，降低硬度的退火 常用高温退火（石墨化退火）来降低其硬度，便于切削加工。 （四）用途 制造承受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。 大型船用柴油机汽缸体(HT-300) 重型机床床身(HT-250) 变速箱体 可锻铸铁俗称玛钢、马铁。 可锻铸铁相对灰铸铁有较高的强度，塑性和韧性也有很大的提高，因其具有一定的塑性变形的能力，故得名可锻铸铁。强度为碳钢的４0~７0%，接近于铸钢。 注意：实际上可锻铸铁并不能锻。 二、 可锻铸铁 石墨呈团絮状的灰口铸铁，是由白口铸铁经石墨化退火获得的。 可锻铸铁石墨化退火工艺曲线 由于石墨呈团絮状，减轻了石墨对金属基体的割裂作用和应力集中。 （一）可锻铸铁的组织与性能 ? 为了保证在一般冷却条件下获得白口铸铁件，又要在退火时使渗碳体易分解，并呈团絮状石墨析出，就要严格控制铁水的化学成分。与灰铸铁相比，碳和硅的含量要低一些，以保证铸件获得白口组织。但也不能太低，否则退火时难以石墨化，延长退火周期。 可锻铸铁的成分一般为：C：2.2%～2.8%，Si：1.2%～1.8%，Mn：0.4%～0.6%，P0.1%，S 0.25%。 铁素体基体的可锻铸铁 珠光体基体的可锻铸铁 可锻铸铁分类 可锻铸铁断口呈黑灰色，俗称黑心可锻铸铁，这种铸铁件的强度与塑性与韧性均较灰口铸铁的高，非常适合铸造薄壁零件，是最为常用的一种可锻铸铁。 可锻铸铁件断口呈白色，俗称白心可锻铸铁，这种可锻铸铁具有较高的强度、硬度和耐磨性，塑性和韧性则较低。应用不多。 黑心可锻铸铁 珠光体可锻铸铁 可锻铸铁的石墨化退火 可锻铸铁的显微组织 （1）牌号 可锻铸铁的牌号是由三个字母及两组数字组成。前两个字母“KT”是“可铁”两字的汉语拼音的第一个字母，第三个字母代表可锻铸铁的类别。后面两组数字分别代表最低抗拉强度和伸长率的数值。? 如KTH300－06表示黑心可锻铸铁，其最低抗拉强度为300MPa，最低伸长率为6%。 KTZ450－06表示珠光体可锻铸铁，其最低抗拉强度为450MPa，最低伸长率为6%。 KTH300－06 黑心可锻铸铁 最低抗拉强度 伸长率 （二）可锻铸铁的牌号及用途 （2）用途 可锻铸铁具有铁水处理简单、质量稳定、容易组织流水生产、低温韧性好等优点，广泛应用于汽车、拖拉机制造行业，常用来制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁、中小型零件。 可锻铸铁管件 三、 球墨铸铁 铁水经过球化处理而使石墨大部分或全部呈球状的铸铁称为球墨铸铁。 球化处理是在铁水浇注前加入少量的 球化剂（如纯镁、镁合金、稀土硅铁镁合金） 及孕育剂，使石墨以球状析出。 球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。 球化剂为镁、稀土和稀土镁。 为避免白口，并使石墨细小均匀，在球化处理同时还进行孕育处理。 常用孕育剂为硅铁和硅钙合金。 硅铁 硅钙 稀土镁 2. 组织---基体（F、F+P、P）+ 球状G 球墨铸铁按其基体组织不同，可分为： （1）铁素体球墨铸铁；（2）铁素体－珠光体球墨铸铁； （3）珠光体球墨铸铁三种。? 成分 球状铸铁的化学成分一般为：C：3.6%，Si：2.0%～3.9%，Mn：0.6%～0.8%，S0.07%,P0.1%。与灰铸铁相比，它的碳、硅含量较高，以有利于石墨球化。 （一）球墨铸铁的组织与性能 球墨铸铁的显微组织 铁素体加珠光体球墨铸铁 铁素体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁 球墨铸铁中的石墨球 3. 性能与用途 强度是碳钢的70~90%。球墨铸铁的突出特点是屈强比(?0.2 /?b)高, 约为0.7~0.8, 而钢一般只有0.3~0.5。 ?由于球墨铸铁中的石墨呈球状，其割裂基体的作用及应力集中现象大为减小，可以充分发挥金属基体的性能，所以，它的强度和塑性已超过灰铸铁，接近铸钢。? （1） 性能 （2）牌号 ? 球墨铸铁的牌号是由“球铁”两字的汉语拼音的第一个字母“QT”及两级数字组成，两组数字分别代表其最低抗拉强度和伸长率。如QT400－18表示球墨铸铁，其最低抗拉强度为400MPa，最低伸长率为18%。 QT400－18 球铁 最低抗拉强度 伸长率 （3）用途 可以代替碳素铸钢、合金铸钢和可锻铸铁，制造一些受力复杂，强度、硬度、韧性和耐磨性要求较高的零件.如内燃机曲轴、凸轮轴、连杆，减速箱齿轮及轧钢机轧辊等。 核燃料贮存运输容器(QT3