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工程材料学 南京航空航天大学 梁文萍 第八章铸铁 §8.1 概述 §8.2 灰铸铁 §8.3 可锻铸铁 §8.4 球墨铸铁 §8.5 蠕墨铸铁 学习要求和难点 学习重点： 1. 铸铁的分类与编号 。 2. 铸铁的组织与性能特点 。 3. 影响石墨花的因素。 1600 C 引言 δ 1400 L C 1200 C γ 1000 C 800 C α 600 C 钢 铸 铁 400 C Fe 1% C 2% C 3% C 4% C 5% C 6% C 6.70% C • 铸铁是 含碳量大于2.11%并含 有较多硅、锰、硫、磷等元素 的多元铁基合金。 • 铸铁具有许多优良的性能及生 产简便、成本低廉等优点，因 而是应用最广泛的材料之一。 铸铁曲轴 §8.1 概述 8.1.1 铸铁的石墨化过程 1、渗碳体的分解 • Fe3C是亚稳相，在一定条件下将发生分解： Fe3C→3Fe+C（石墨） • 铸铁中的碳除少量固溶于基体中外，主要以化合态 的渗碳体(Fe3C)和游离态的石墨(G)两种形式存在。 • 石墨的其强度、塑性、韧性几乎为零。 §8.1 概述 2、铸铁的石墨化过程 • 铸铁中的石墨可以在 结晶过程中直接析出, 也可以由渗碳体加热 时分解得到。 台车式石墨化退火炉 §8.1 概述 石墨化分两个阶段： • 在P’S’K’ 线以上发生的 石墨化称为第一阶段石 墨化。 • 包括结晶时一次石墨、 P’ 二次石墨、共晶石墨的 析出；加热时一次渗碳 体、二次渗碳体及共晶 渗碳体的分解。 §8.1 概述 • 在P’S’K’ 线以下发生 的石墨化称为第二 阶段石墨化。包括 冷却时共析石墨的 析出和加热时共析 渗碳体的分解。 P’ • 石墨化程度不同， 所得到的铸铁类型 和组织也不同。 §8.1 概述 铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系 （以共晶铸铁为例） 石墨化进行程度 第一阶段 第二阶段 铸铁的显微组织 铸铁类型