工程材料第三章 金属材料 (2).ppt

三、常用普通铸铁 （一）灰铸铁 灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。牌号：HT+数字，数字表示最低抗拉强度。 化学成分：wc2.5~4.0%, wSi1.0~3.0%,wMn0.5~1.3% 灰铸铁的基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种。 灰铸铁齿轮箱 灰 铸铁 的显 微组 织 铁素体灰铸铁 珠光体灰铸铁 铁素体加珠光体灰铸铁 石墨片的三维形貌 常对灰铸铁进行孕育处理，以细化片状石墨。 热处理只改变基体组织，不改变石墨形态。 灰铸铁强度只有碳钢的30~50%，热处理强化效果不大。 灰铸铁件 汽缸套 活塞环 （二）可锻铸铁 用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如汽车、拖拉机的前后轮壳、管接头、低压阀门等。 可锻铸铁管件 石墨呈团絮状的灰口铸铁，是由白口铸铁经石墨化退火获得的。 牌号：KT+数字+数字，后面的两组数字分别表示最低抗拉强度和最低伸长率 组织：基体(F、P)＋团絮状G 铁素体基体可锻铸铁又称黑心可锻铸铁。 性能：强度为碳钢的４0~７0%，接近于铸钢。 名为可锻，实不可锻 可锻铸铁的显微组织 黑心可锻铸铁 珠光体可锻铸铁 可锻铸铁的石墨化退火 （三） 球墨铸铁 石墨呈球形的灰口铸铁。由液态铁水经石墨化得到. 组织：基体（F、F+P、P）+ 球状G 球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。 球化剂为镁、稀土和稀土镁。 硅铁 硅钙 稀土镁 为避免白口，并使石墨细小均匀，在球化处理同时还进行孕育处理。 常用孕育剂为硅铁和硅钙合金。 球墨铸铁的显微组织 铁素体加珠光体球墨铸铁 铁素体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁 球墨铸铁中的石墨球 性能与热处理 强度是碳钢的70~90%。球墨铸铁的突出特点是屈强比(?0.2 /?b)高, 约为0.7~0.8, 而钢一般只有0.3~0.5。 球墨铸铁可进行各种热处理,如退火、正火、淬火加回火、等温淬火等。 球墨铸铁的热处理特点是： ① 奥氏体化温度比碳钢高，由于硅含量高; ② 淬透性比碳钢高; ③ 奥氏体中碳含量可控。 制品(轧辊与辊环) 组织 贝氏体基球墨铸铁 用途 承受震动、载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。 核燃料贮存运输容器(QT350-22) 铸铁曲轴 （四）蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是20世纪60年代发展起来的一种新型铸铁. 蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的. 蠕化剂为稀土硅铁镁合金、 稀土硅铁合金、稀土硅铁钙合金等。 蠕墨铸铁的组织： 基体（F、F+P、P）+ 蠕虫状G 蠕墨铸铁中的石墨 蠕墨铸铁的显微组织 蠕墨铸铁中的石墨 珠光体基体 铁素体基体 蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。 蠕墨铸铁常用于制造承受热循环载荷的零件和结构复杂、强度要求高的铸件。如钢锭模、玻璃模具、柴油机汽缸、汽缸盖、排气阀、液压阀的阀体、耐压泵的泵体等。 玻璃模具 四、特殊性能铸铁 在铸铁中加入某些元素，以形成具有特殊性能的铸铁(又称合金铸铁)。 （一）耐磨铸铁 灰铸铁中提高磷含量； 白口铸铁中加入Cr、Ni、 Mo、V等元素。 （二）耐蚀铸铁 向铸铁中加入Si、Al、 Cr、Cu、Ni、P等元素。 第三节 有色金属及其合金 在工业生产中，通常把铁及其合金称为黑色金属，把其他非铁金属及其合金称为有色金属。 同时把密度低于4.5×103kg/m3的金属称为轻金属。 一、铝及铝合金 （一）纯铝 (1) 纯铝具有银白色金属光泽，密度小(2.72 )，熔点低(660.4℃) (2)导电、导热性能优良。 (3)耐大气腐蚀，易于加工成形 。 具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性。 铝合金制造的机翼 工业纯铝中铝的质量分数不小于99.00%，含有一些杂质，常见杂质元素有铁、硅、铜等。杂质含量愈多，其导电性、抗蚀性及塑性降低愈多。纯铝的牌号用国际四位字符体系表示。牌号中第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母A、B或其他字母（有时也可用数字）。纯铝牌号中第一位数为1，即其牌号用1×××表示；第三、四位数为最低铝的质量分数中小数点后面的两位小数，例如铝的最低质量分数为99.70%，则第三、四位数为70。如果第二位的字母为A，则表示原始纯铝；如果第二位字母为B或其他字母，则表示原始纯铝的改型情况，即与原始纯铝相比，元素含量略有改变；如果第二位不是英文字母而是数字时，则表示杂质极限含量的控制情况，0表示纯铝中杂质极限含量无特殊控制，1～9则表示对一种或几种杂质极限含量有特殊控制。 例如1A99表示铝的质量分数为99.99%的原始纯铝；1B99表示铝的质量分数为99.99%的改型纯铝，1B99是1A99的改型牌号；1A85表示铝的质量分数为99.8