1.5 铸造金属材料的特性教材课程.ppt

1.5 铸造金属材料的特性;铸铁的分类：;二、灰口铸铁：;吸震性：吸震能力为钢的5~10倍，是制造机床床身、机座的好材料。 耐磨性：石墨凹坑可以储存润滑油，石墨本身也是良好的润滑剂。 缺口敏感性低：零件工作可靠。 灰口铸铁基体类别：P基体、P-F混合基体、F基体。;;影响铸铁石墨化的因素： ①化学成份： a）碳和硅：碳愈多，可能析出的石墨量愈多；硅越多，碳石墨化的可能性越大； 含碳量高，而含硅量少时，只能得到含化合碳的白口铁。 控制铸铁中碳、硅含量的不同配比，将得到不同组织与性能的铸铁。;b）硫和锰：硫是强烈的反石墨化元素。 锰具有稳定珠光体的作用，能提高铸铁的强度和硬度。 锰与硫形成熔点高（1600℃）、密度小的MnS，进入熔渣而排出炉外。 锰在0.6%～1.2%时是铸铁中有益的元素。 c）磷：含磷量超过0.3%时，形成Fe3P共晶体。呈网状分布于晶界、低熔点、硬度高（390～520HB）。 利于提高铸铁的耐磨性，故耐磨铸铁件的含磷量可高达0.5%～0.7%。;(3) 灰铸铁件的生产特点及牌号选用;三、可锻铸铁：;低碳、硅量的铁水，通常为C2.4%～2.8%、Si0.4%～1.4%,以获得完全的白口组织。 壁厚不得太厚，尺寸不宜太大。 可锻铸铁件的石墨化退火工艺是，缓慢加热到920～980 ℃，保温10～20小时，再按规范冷到室温。 石墨化退火的总周期一般为40～70小时，生产过程复杂且周期长、能耗大、铸件的成本高。 ;（2）可锻铸铁的性能、牌号及应用：;可锻铸铁可分为黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁及白心可锻铸铁，牌号分别用汉语拼音“KTH”、“KTZ”及“KTB”表示。KTHxxx--xx,前面的大写字母代表黑心可锻铸铁，后面的两组数字代表最低抗拉强度和延伸率。 可锻铸铁在生产形状复杂、承受冲击载荷的薄壁小件时，目前仍有不可替代的位置。 今后发展方向，主要是探求快速退火新工艺，发展可锻铸铁新品种。;四、球墨铸铁（简称球铁）：;球墨铸铁易产生缩孔、缩松、皮下气孔、夹渣等缺陷。 缩孔、缩松倾向大（石墨化膨胀），应采用如 下工艺措施： ① 增加铸型刚度。 ② 安放冒口、冷铁，对铸件进行补缩 皮下气孔：Mg+H2O→MgO+H2↑ MgS+H2O→MgO+H2S↑ 工艺措施：降低S含量和残余Mg量，限制型砂水分或采用干型。;QTxxx-xx前面的字母代表球铁，后面的两组数字代表最低抗拉强度和延伸率。如QT400-17,QT800-2。 是典型的铁素体和珠光体基体的球墨铸铁。;球铁的力学性能有显著提高：屈强比（σ0.2/σb≈0.7～0.8）高于碳钢（σ0.2/σb≈0.6）；用球铁代替钢是完全可靠的。有良好的抗疲劳性能。 球铁还可用热处理进一步提高其性能。 以铁代钢，以铸代锻。;铸件种类;五、铸铁的熔炼： 冲天炉熔炼过程。;1．铸钢的分类、性能及应用： 性能：综合力学性能好，强度高，且塑、韧性好；焊接性能好，可采用铸-焊联合结构制造重型机器。 分类：;2．铸钢件的熔铸工艺:;为了获得健全铸钢件应采用的工艺措施： ① 铸钢用砂具有高耐火性，良好的透气性和退让性，低的发气性等。 ② 铸钢件要安置冒口和冷铁，以实现定向凝固。防止铸件产生缩孔和缩松。;③在两壁交接处设置防裂筋（割筋）。 ④铸钢件的热处理：是生产铸钢件的必要工序。;(2)铸造青铜： 青铜是指除锌外，铜与其他元素形成的合金。铜与锡形成的合金称为锡青铜。 锡青铜容易产生显微缩松，这些缩松可作为储油槽，使锡青铜特别适合制造高速滑动轴承和衬套。 青铜的耐蚀性一般优于黄铜，更适合海水中工作的零件。;2．铸造铝合金： 铸造铝合金分为铝硅、铝铜、铝镁及铝锌合金四类。 铝硅合金因流动性好、线收缩率低、热裂倾向小、气密性好，又有足够的强度，所以应用最广，常用于制造形状复杂的薄壁件或气密性要求较高的铸件，如内燃机缸体、化油器、仪表外壳等。;3．铸造铜、铝合金的熔铸工艺：; ③ 脱氧、去气精炼。 ④ 铸造工艺。尽量使其平稳快浇、快凝， 多采用底注式或某些特殊的浇注系统，防止金属液飞溅，使其连续平稳地导入型腔。