第六章 铸造碳钢课件.pptVIP

第一节 概述 第二节 铸造碳钢的结晶过程和铸态组织 第三节 碳钢铸件的热处理、金相组织和力学 性能 第四节 影响铸造碳钢力学性能的主要因素 第五节 碳钢的铸造性能 第六节 铸造碳钢的焊接性能 第一节 概 述 一、铸造碳钢的性能及应用 表6-1 二、铸造碳钢的成分 表6-2 三、使用温度 -40~400℃ 亚共析钢 ( Wc = 0.45% ) 亚共析钢组织金相图 第二节 铸造碳钢的结晶过程及铸造组织 一、结晶过程 1、一次结晶 L→A 2、二次结晶 A→F 第二节 铸造碳钢的结晶过程及铸造组织 二、铸态组织 1、组织状态：晶粒粗大，三个区。图6-2 粗等轴晶区、柱状晶区、细等轴晶区 第二节 铸造碳钢的结晶过程及铸造组织 2、组织种类 二次结晶的组织种类：图6-3 粒状组织 魏氏组织：F以针条状在A晶粒内部析出。 中碳、薄壁零件易得网状组织。 3、性能： 粒状组织性能好，魏氏组织、网状组织力学性能差，韧性低。 可通过热处理消除。退火、正火等。 第三节 碳钢铸件的热处理、金相组织和力学性能 热处理目的：细化晶粒、提高性能 消除网状组织及魏氏组织 消除铸造应力 一、退火 可达到目的，但力学性能差，少用 二、正火 性能比退火高，常用 三、正火+回火 高温回火，可以使S转变为粒状，提高性能 图 6-9，6-10 第四节 影响铸造碳钢力学性能的主要因素 一、化学成分 1、C的影响 2、Si, Mn提高强度，降低塑性 图6-11 C、Mn可以互补。 3、S、P增大脆性，降低韧性 S热脆，P冷脆 二、气体和非金属夹杂物 1、气体H, N, O 1）H：来源:熔炼时电离水 存在:溶解、H2（表皮） 危害:形成气孔，形成氢脆 2）N：来源:电离空气 存在:溶解、形成氮化物 作用:做晶核、强化金属，增大脆性 图6-12 3）O：铸件中形成气孔、氧化物、降低韧性 （FeO熔点低、在晶界处） 第四节 影响铸造碳钢力学性能的主要因素 2、非金属夹杂物 1）来源：熔炼渣、浇注冲刷，二次氧化 2）种类：硫化物（晶界）、氧化铝（呈链状晶界）、硅酸盐（多角形 孤立状）、球状氧化物（孤立） 3）作用：增大脆性 三、铸件壁厚 1）对组织的影响 晶粒度、枝晶臂间隙、致密度 2）对性能的影响 机械性能降低 图6-14 第五节 铸钢的铸造性能 一、流动性 1、浇注温度的影响 图6-15 2、含碳量的影响 3、钢中气体夹杂物的影响 二、收缩性 1、液态收缩 体积收缩率 2、凝固收缩 缩孔率 图6-16 3、固态收缩 线收缩率 图6-17 第五节 铸钢的铸造性能 三、热裂倾向 1、含碳量的影响 图6-18 C：0.2%抗裂能力最大 2、含硫量 主要原因 3、含锰量 降低热裂 4、含氧量 增大热裂 四、冷裂 1、C小， 冷裂小 2、S、P增大冷裂 3、O增大冷裂 第六节 铸钢的焊接性 中低碳较好、高碳较差 * * 组织组成： α +P 亚共析钢 ( Wc = 0.45% ) 相组成： α +Fe3C a)含碳量0.20％ b)含碳量0.40％ c)含碳量0.60％ a b c 一次结晶过程示意 二次结晶过程示意 图 几种可能的铸件晶体组织 a)全部柱状晶 b)表面细等轴晶和内部柱状晶 c)表面细等轴晶+内部柱状晶+中心粗等轴晶 d)全部等轴晶