合金材料与熔炼01PPT.ppt

合金材料及熔炼 蔡启舟 Tel: 027Email: caiqizhou@hust.edu.cn 材料成型及控制工程专业选修课 2 引言 合金——铸造合金、变形合金 3 铸造合金 铸造黑色合金或 铸造铁基合金 铸造有色合金或 铸造非铁合金 铸铁 铸钢 铸造铝合金 铸造铜合金 铸造镁合金 铸造钛合金 铸造锌合金 4 美国“现代铸造(Modern Casting)”杂志统计36个国家和地区提供的铸件产量数据是：全球2008年铸件产量约为9338万吨，比2007年(9492万吨)降低1.5%，其中中国铸件占世界铸件产量36%，比2007年增长7.1%，巴西增长4.0%，美国负增长-8.6%；日本负增长-18.1%。 2008年世界铸件产量： 序号 国名 铸件总产量（万吨） 2007年 2008年 1 中国 3127 3350 2 美国 1182 1080 3 俄罗斯 780 ----- 4 印度 771 680 5 德国 584 580 6 日本 696 570 7 巴西 323 340 8 意大利 274 260 9 法国 247 240 10 韩国 202 210 5 表1 中国2009年各材质铸件产量（万吨） 材质 灰铁 球铁 可锻铸铁 铸钢 铸铜 铸铝/镁合金 其它有色合金 合计 产量 1700 870 60 480 60 335 25 3530 表2 中国2009年铸件应用领域（万吨） 行业 汽车 内燃机 铸管及管件 工程机械 矿山 机械 机床 铁路 电力 船舶 纺机 其它 合计 2009年 730 510 450 380 350 280 180 190 45 30 385 3530 (2008年) 610 460 350 330 440 310 170 170 60 40 410 3350 百分比 20.7 14.4 12.75 10.6 9.9 7.9 5.1 5.4 1.3 0.85 10.9 100 必威体育精装版资料：2010年我国铸件产量达3960万吨，2011年4150万吨 6 本课程的学习目的及主要内容 《合金材料及熔炼》是材料成型及控制工程专业铸造方向的一门专业选修课。 主要学习铸造合金原理，包括铸铁、铸钢及有色合金的化学成分、组织与性能特点及其应用、各种合金的熔炼原理及工艺，为后期的工艺课程和实践环节打下坚实的理论基础。 (1) 课程的性质 8 第1章 铸铁合金 (蔡启舟) (铸铁的凝固及组织形成与控制 、灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、特种铸铁) 第2章 铸钢 (蔡启舟) (铸造碳钢 、铸造低合金钢、铸造高合金钢) 第3章 铸造有色合金 (吴树森) (铸造铝合金 、镁合金、铜合金) 第4章 铸造合金的熔炼 (蔡启舟、吴树森) (冲天炉熔炼、电弧炉熔炼、感应电炉熔炼及炉外精炼) (3) 主要内容 9 教 材： 蔡启舟 吴树森 编,《 铸造合金原理及熔炼》 化学工业出版社，2010 参考书： 陆文华 李隆盛 黄良余 主编,《 铸造合金及其熔炼》 机械工业出版社，1996 10 第一章 铸铁合金 11 1.1 概述 铸铁是碳含量大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金，如：白口铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁等。 铸铁性能品种多样化； 铸造性能及加工性能优良； 资源广泛； 制造成本低； 占铸件总产重量的75%； 占载货车车重的20%，轿车的10~12%。 铸铁材料的重要性： 12 1.1.1 铸铁的分类 ① 灰口铸铁：碳全部或大部分以游离的片状石墨形态存在，断 口呈浅银灰色而得名。 (1) 常用铸铁 灰口铸铁的显微组织 F+G片 F+P+G片 P+G片 13 ② 球墨铸铁：碳全部或大部分以游离的球状石墨形态存在。通常铸造以前加少量球化剂（镁或稀土）而制得。 14 ③ 蠕墨铸铁：碳全部或大部分以游离的蠕虫状石墨形态存在。通常铸造以前加蠕化剂（镁或稀土）随后凝固而制得的。 蠕虫状石墨 蠕墨铸铁基体组织 15 ④ 可锻铸铁：碳全部或大部分以游离的团絮状石墨形态存在。与灰口铸铁相比，具有较好的韧性和塑性，因而得名，但实际上并不可以锻造。 黑心可锻铸铁KTH 16 白心可锻铸铁(珠光体基体)KTZ 可锻铸铁管件 17 (2) 特种铸铁 特殊性能铸铁(特种铸铁)一般指服役过程中除机悈性能外,能满足特殊使用性能的铸铁。 特种铸铁的分类： 减摩铸铁