工程材料学第6章 铸铁课件.pptVIP

4.等温淬火 球墨铸铁经等温淬火后可获得高的强度，同时具有良好的塑性和韧性。等温淬火工艺为：加热到奥氏体区（840 ℃～900 ℃左右），保温后在300 ℃左右的等温盐溶中冷却并保温，使基体在此温度下转变为下贝氏体+球状石墨。 等温处理后，球墨铸铁的强度可达1200 MPa～1450 MPa, 冲击韧性为300? kJ/m2～360 kJ/m2, 硬度为38 HRC～51 HRC。等温盐浴的冷却能力有限，一般只能用于截面不大的零件，例如受力复杂的齿轮、曲轴、凸轮轴等。 第四节 蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是近几十年来发展起来的一种新型高强铸铁材料。它的强度接近于球墨铸铁，并具有一定的韧性，较高的耐磨性；同时又有灰口铸铁良好的铸造性能和导热性。 ?RuT300、RuT420——蠕墨铸铁以“RuT”表示，其后的数字表示最低抗拉强度。蠕墨铸铁的牌号和机械性能见表 蠕墨铸铁是一种新型高强铸铁材料。强度接近于球墨铸铁，有一定的韧性、较高的耐磨性；又有和灰铸铁一样良好的铸造性能和导热性。 蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，在光学显微镜下为互不相连的短片，与灰口铸铁的片状石墨类似。石墨片的长厚比小，端部较钝。 蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂而炼成的，其方法与球墨铸铁基本相同。蠕化剂目前主要采用镁钛合金、稀土镁钛合金或稀土镁钙合金等。????蠕墨铸铁已成功地用于高层建筑中高压热交换器、内燃机汽缸和缸盖、汽缸套、钢锭模、液压阀等铸件。 进气管 排气管 第五节 可锻铸铁 可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强铸铁。它有较好的强度、塑性和冲击韧性，可以部分取代碳钢。按退火方法不同，这种铸铁有黑心和白心两种类型。黑心可锻铸铁依靠石黑化退火来获得；白心可锻铸铁利用氧化脱碳退火来获得。后者已很少生产，我国主要生产黑心可锻铸铁。 一.可锻铸铁的牌号和用途 1. 显微组织：可锻铸铁有铁素体和珠光体两种基体见图。 2 牌号： 可锻铸铁的牌号和机械性能见表； 可锻铸铁的化学成分见表 KT350-10、KTZ600-3 铁素体可锻铸铁以“KT”表示，珠光体可锻铸铁以“KTZ”表示。其后的两组数字表示最低抗拉强度和延伸率。 3 应用：可锻铸铁常用来制造形状复杂、承受冲击和振动载荷的零件，如汽车拖拉机的后桥外壳、管接头、低压阀门等。这些零件用铸钢生产时，因铸造性能不好，工艺上困难较大；而用灰口铸铁时，又存在性能不能满足要求的问题。与球墨铸铁相比，可锻铸铁具有成本低，质量稳定，铁水处理简单，容易统一组织流水生产线等有点。尤其对于薄壁件，球墨铸铁还容易生成白口，需要进行高温退火，这时采用可锻铸铁更为适宜。 二.可锻铸铁的生产和热处理 可锻铸铁的生产分两个步骤： 第一步：现铸造纯白口铸铁，不允许有石墨出现，否则在随后的退火中碳在已有的石墨上沉淀，得不到团絮状石墨； 第二步：进行长时间的石墨化退火处理。 将白口铸铁加热到900 ℃～960 ℃，长时间保温，使共晶渗碳体分解为团絮状石墨，完成第一阶段的石墨化过程。随后以较快的速度（100 ℃/h）冷却通过共析转变温度区，得到珠光体基体的可锻铸铁。 ??? 若第一阶段石墨化保温后慢冷，使奥氏体中的碳充分析出，完成第二阶段石墨化，并在冷至720 ℃～760 ℃后继续保温，使共析渗碳体充分分解，完成第三阶段石墨化，在650 ℃～700 ℃出炉冷却至室温，可以得到铁素体基体的可锻铸铁。??? 可锻化退火时间要几十小时，为了缩短时间，并细化组织，提高机械性能，可在铸造时采取孕育处理。孕育剂能强烈阻碍凝固时形成石墨和退火时促进石墨化。采用0.001%硼、0.006%铋和0.008%铝的孕育剂，可将退火时间由70多小时缩短至30小时。 第六节合金铸铁 ? 在铸铁中加入某些合金元素，得到一些具有各种特殊性能的合金铸铁。 　　(1) 耐磨铸铁　 在磨粒磨损条件下工作的铸铁应具有高而均匀的硬度。白口铸铁就属这类耐磨铸铁。但白口铸铁脆性较大，不能承受冲击载荷，生产中采用激冷的办法来获得激冷铸铁。 用金属型铸造铸件的耐磨表面，其它部位采用砂型。调整铁水化学成分，高碳低硅，保证白口层的深度。心部为灰口铸铁组织，有一定的强度。应用于轧辊和车轮等的铸造生产。 改善珠光体灰口铸铁的耐磨性，磷的质量分数提高到0.4%～0.6%(高磷铸铁），生成磷共晶（F+Fe3P, P+Fe3P或F+P+Fe3P），呈断续网状的形态分布在珠光体基体上，磷共晶硬度高，有利于耐磨。 加入Cr、Mo、W、Cu等合金元素，提高基体强度和韧性，铸铁的耐磨性能等得到更大提高，如高铬耐磨铸铁、奥－贝球墨铸铁等新型合金铸铁。 衬板