M4 1铸造材料知识讲稿.ppt

M4 金属的常用加工方法 4.1：铸造加工 主要内容： 4.1.1铸造材料 4.1.2铸造基本原理 4.1.3砂型铸造 4.1.4特种铸造 4.1.1铸造材料 一、概述 1.铸造含义：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固以获得毛坯可零件的生产方法。 铸造实例 砂型分模造型 空心线辊造型 我国有辉煌的传统冶铸历史，在殷商时期就有灿烂的青铜器铸造技术。 司母戊鼎是中国商代后期（约公元前16世纪至公元前11世纪）王室祭祀用的青铜方鼎，1939年3月19日在河南省安阳市武官村一家的农地中出土，因其腹部著有“司母戊”三字而得名，现藏中国国家博物馆。 司母戊鼎器型高大厚重，又称司母戊大方鼎，高133厘米、口长110厘米、口宽79厘米、重832.84千克，鼎腹长方形，上竖两只直耳.下有四根圆柱形鼎足，是中国目前已发现的最重的青铜器。 该鼎是商王祖庚或祖甲为祭祀其母所铸。 2.铸造的工艺特点及应用 1、可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯，如箱体、气缸等； 2、适用范围广，工业中常用的材料都可铸造；适合各种批量的生产。机床中占70——90%,拖拉机中占50-70% 3、成本低，铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低，铸件加工余量小，可降低制造成本。 最基本的铸造工艺为砂型铸造 铸造是毛坯生产的主要方法，在机器设备中铸件占有很大的比例。 1、铸铁的分类 白口铸铁：以Fe3C形式存在，无石墨，断口呈银白色； 特点：硬而脆，少用，可作为冶炼钢铁的原料 灰口铸铁：主要以游离石墨的形式存在，断口暗灰色； 应用广泛，在我国铸铁与钢应用比例为0.46：1 麻口铸铁：以Fe3C＋石墨形式存在，断口呈灰白色； 脆性大，少用 1) 按碳的存在形式 普通铸铁 合金铸铁（特殊性能铸铁） 2) 按化学成分 3)按石墨的形态(灰口铸铁分类) 灰铸铁：石墨呈粗片状 可锻铸铁：石墨呈团絮状 球墨铸铁：石墨呈球状 蠕墨铸铁：石墨蠕虫状 白口 灰口 2、铸铁中石墨特性 铸铁中C的存在形式 少量固溶在F、A中 化合态的渗碳体(Fe3C) 游离态石墨（G） F基体球墨铸铁 F G 共晶白口铸铁 Ld′ 石墨是碳的单质之一，强度、硬度 很低，塑韧性几乎为零。 Fe3C是亚稳相，在一定条件下将发 生分解： Fe3C→3Fe+C（石墨G） 这样，存在两个铁碳相图： Fe- Fe3C和Fe-G相图 Fe-Fe3C和Fe-G（石墨）双重相图 3、铸铁中石墨的生成 L+G L+Fe3C Fe-Fe3C和Fe－G（虚线）双重相图 L ＋ A A A ＋ F A ＋ G（虚线） A ＋ Fe3C（实线） F ＋ G（虚线） F ＋ Fe3C（实线） 4.石墨的存在对铸铁性能的影响 石墨分布于基体中 空洞 → 有效承载面积↓ ↓ → 力学性能比碳钢↓ 耐磨性↑ 减震性↑ 缺口敏感性↓ 切削加工性↑ 铸造性能↑ (熔点↓流动性↑收缩率↓) 5、灰口铸铁的特点 组织特点： 钢的基体＋G（石墨） 基体组织有三种：F、P和（ P＋F） 铁素体基体 （ P＋F）基体 珠光体基体 灰口铸铁的类型与石墨形态 灰铸铁 —— 片状G 可锻铸铁 —— 团絮状G 球黑铸铁 —— 球状G 蠕黑铸铁 —— 蠕虫状 G F 基体＋片状G F 基体＋团絮状G F 基体＋球状G F 基体＋蠕虫状G 6. 灰口铸铁的分类和牌号表示方法 种 类 石墨 形态 基体 组织 编 号 方 法 牌号举例 灰 铸 铁 片 状 F HT100 F+P HT150 P HT200 可锻铸铁 团 絮 状 F KTH ××× — ×× KTZ ××× — ×× KTH300-06 P KTZ450-06 球 墨 铸 铁 球 状 F QT400-15 F+P QT600-3 P QT700-2 蠕 墨 铸 铁 蠕 虫 状 F RuT260 F+P RuT300 P RuT420 球墨铸铁代号 QT ××× — ×× 最低抗拉强度值（MPa） 最低延伸率值（%） RuT ××× 最低抗拉强度值（MPa） 蠕墨铸铁代号 HT ××× 最低抗拉强度值（MPa） 灰铸铁代号 （数字含义同球铁） 7、