第3章电子(铸铁).ppt

3.2.1铸铁概述 铸铁是wC＞2.11%的铁碳合金，以铁、碳、硅为主要组成元素，比碳钢含有较多的锰、硫、磷等杂质元素的多元合金。铸铁件生产工艺简单，成本低廉，具有优良的铸造性、切削加工性、耐磨性和减振性等。 1. 铸铁的成分与组织特点 工业上常用铸铁的成分一般为： 含碳2.5%~4.0%、含硅1.0%~3.0%、含锰0.5%~1.4%、含磷0.01%~0.5%、含硫0.02%~0.2%。 铸铁中的碳主要是以石墨形式存在的，因此，铸铁的组织是在钢的基体上分布着不同形态的石墨。 2.铸铁的性能特点 铸铁的力学性能主要取决于铸铁的基体组织及石墨的数量、形状、大小和分布。 由于石墨的存在，使铸铁具有一些碳钢所没有的性能，如良好的耐磨性、减振性、低的缺口敏感性以及优良的切削加工性能。 3.铸铁的分类 按铸铁中石墨形态分类可将铸铁分为以下四种： ①灰铸铁 ②球墨铸铁 ③可锻铸铁 ④蠕墨铸铁 3.2.2灰铸铁 灰铸铁中的石墨呈片状。其力学性能较差，但生产工艺简单，价格低廉，应用最广。 灰铸铁的成分 wC=2.7%~3.6%，wSi=1.0%~2.5%，wMn=0.5%~1.3%，wP≤0.3%，wS≤0.15%。 灰铸铁的组织 灰铸铁的显微组织特征是片状石墨分布在各种基体组织上。根据基体组织的不同可分为： 铁素体组织+片状石墨、 珠光体组织+片状石墨、 铁素体+珠光体组织+片状石墨。 灰铸铁的性能 石墨会降低铸铁的抗拉强度、塑性和韧性，但也正是由于石墨的存在，使铸铁具有一系列其他优良性能。与钢相比，灰铸铁的铸造性能、减摩性、减振性、切削加工性良好，并且具有低的缺口敏感性。 灰铸铁的孕育处理 生产中常先熔炼出含碳（2.7%~3.3%）、硅（1%~2%）均较低的铁水，然后向出炉的铁水中加入孕育剂，经过孕育处理后再浇注。常用的孕育剂为含硅75%的硅铁，加入量为铁水重量的0.25%~0.6%。 灰铸铁的牌号 灰铸铁的牌号以“HT”和一组数字来表示，其中“HT”表示“灰铁”，数字为最低抗拉强度值。如：HT100 灰铸铁的热处理 (1) 消除内应力退火 (2) 改善切削加工性退火 (3) 表面淬火 3.2.3球墨铸铁 用球化剂对铁液进行处理，使石墨大部或全部呈球状的铁碳合金。球墨铸铁具有接近灰铸铁的铸造性能，又具有接近铸钢的力学性能，具有广泛的应用前景。 1.球墨铸铁的成分 wC=3.6%~4.0%， wSi=2.0%~3.2%，wMn=0.6%~0.9%，wP＜0.1%，wS＜0.07%，wMg=0.03%~0.05%，wRe＜0.05%。 球墨铸铁的化学成分与灰铸铁相比，其特点是碳与硅的含量高，锰含量较低，硫与磷的含量低，并含有一定量的稀土元素与镁。  2.球墨铸铁的组织 球墨铸铁的显微组织由球形石墨和金属基体两部分组成。随着成分和冷速的不同，球铁在铸态下的金属基体可分为: 铁素体、铁素体+珠光体、珠光体三种。 3.球墨铸铁的性能特点 强度、塑性、韧性大大高于灰铸铁，接近铸钢。具有良好的减振性、耐磨性和低的缺口敏感性。 4.球墨铸铁的牌号与应用 球墨铸铁牌号是用“QT”及两组数字表示。“QT”为球铁二字的汉语拼音字首，第一组数字代表最低抗拉强度值，第二组数字代表最低伸长率值。 用途举例 : 如：QT400-15 用于汽车、拖拉机的牵引架、轮载、离合器、及减速器等的壳体；农机具的犁铧、犁柱、犁托；高压阀体、阀盖及支架等 5.球墨铸铁的热处理 球墨铸铁常用的热处理方法有退火、正火、等温淬火、调质处理等。 3.2.4可锻铸铁 可锻铸铁是白口铸铁在固态下，经长时间石墨化退火，得到的具有团絮状石墨的一种铸铁。它比灰铸铁强度高，并具有一定的塑性与韧性，故称可锻铸铁，但实际上并不能锻造。  1.可锻铸铁的成分和组织 成分：Wc=2.2%~2.8%， 硅含量为WSi=1.0%~1.8%。 锰含量在WMn=0.4%~1.2%范围内选择。 含硫与含磷量应尽可能降低，一般要求：Wp0.1%、Ws0.2% 组织： 根据其化学成分、退火工艺、性能及组织不同，可锻铸铁分为黑心可锻铸铁（铁素体基体可锻铸铁）和珠光体基体可锻铸铁。 2.可锻铸铁的牌号与应用 牌号： 牌号中“KT”是“可铁”两字汉语拼音的字首，后面的“H”表示黑心可锻铸铁，“Z”表示珠光体可锻铸铁。符号后面的两组数字分别表示其最小抗拉强度（MPa）和伸长率（%）。 应用： 常用作汽车与拖拉机的后桥外壳、机床扳手、低压阀门等，承受冲击、震动和扭转载荷的零件；珠光体可锻铸铁塑性和韧性不及黑心可锻铸铁，但其强度、硬度和耐磨性高，常用作曲轴、连杆、齿轮等强度与耐磨性要求较高的零件。 3.可锻铸铁的性能特点 可锻铸铁的力学性能优于灰铸铁，接近