钢的热处理铸铁有色金属等其他材料.pptx

钢的热处理铸铁有色金属等其他材料 1-2 铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金总称。具有良好的铸造性、耐磨性、减震性、切削加工性等，且制造容易、价格便宜。　　铸铁按碳的存在形式分为：　　1.白口铸铁：Fe3C　　2.灰口铸铁：G　　3.麻口铸铁：Fe3C+G　　此外，为满足耐热、耐蚀、耐磨等特殊性能的需求，在铸铁中加入铬、钼、铜、铝、硅等合金元素就得到合金铸铁。 3.5.1 铸铁 1、铸铁的石墨化及其影响因素 第1页/共37页 1-3 石墨的形状、数量、大小及分布对铸铁的组织和性能有重要影响。 铸铁中碳原子以石墨（G）形式析出的过程称为石墨化。 石墨是碳的一种结晶形式，具有六方晶格，强度、硬度、塑性和韧性极低，接近于零，硬度仅为3～5HBS。 3.5.1 铸铁 1）铸铁的石墨化 第2页/共37页 1-4 （1）化学成分的影响 3.5.1 铸铁 2）影响石墨化的因素 碳和硅是强烈促进石墨化的元素。铸铁中碳、硅的含量越高，越容易进行石墨化，得到灰口铸铁组织。 硫是强烈阻止石墨化的元素。一般Ws＜0.15％。 锰是阻止石墨化的元素。一般WMn＝0.6％～1.3％。 磷是微弱促进石墨化的元素。一般WP＜0.3％。 （2）冷却速度的影响 第3页/共37页 1-5 3.5.1 铸铁 2、灰铸铁的成分、组织与性能 成份：一般为Wc=2.5%~4.0%,Wsi=1.0%~3.0%,WMn=0.5%~1.4%,Ws≤0.15%,Wp≤0.30%。 组织：看成是碳钢的基体加片状石墨，分为三类：铁素体基体、铁素体-珠光体基体、珠光体基体灰铸铁。 性能：取决于基体组织和石墨的形态、数量、大小和分布。 灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性比钢低很多。具有优良的铸造性能、优良的切削加工性能、良好的减振性、减摩性和低的缺口敏感性。 第4页/共37页 1-6 3.5.1 铸铁 3、灰铸铁的孕育处理 在浇注前向铁水中加入少量孕育剂，使大量高度弥散的难熔质点成为石墨的结晶核心，以获得细小均匀的石墨片和细片珠光体。 通过孕育处理得到的铸铁称为孕育铸铁。孕育铸铁有较高的强度，且铸件各部位截面上的组织和性能比较均匀。　　 4、灰铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“HT+数字”表示。HT是“灰铁”两字的汉语拼音字首，数字表示最低的抗拉强度值（MPa）。例：HT150。 灰铸铁的性能性能特点是生产简单、应用广泛，其产量占整个铸铁产量的80%以上。 第5页/共37页 1-7 3.5.1 铸铁 5、灰铸铁的热处理 灰铸铁热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状、数量、大小和分布。热处理主要作用是消除应力、改善切削加工性、提高表面的硬度和耐磨性等。 1）去应力退火 工艺为：加热至500～600℃，保温一段时间后，随炉冷至200℃以下出炉空冷。 2）消除白口、降低硬度退火 加热到850～900℃，保温2～5h，然后随炉冷却至250～400℃出炉空冷。 3）表面淬火 主要作用是提高铸件的表面硬度和耐磨性。常用的有火焰淬火、感应淬火、接触电阻加热淬火等。　　 第6页/共37页 1-8 3.5.1 铸铁 6、球墨铸铁的成分、组织与性能 成份：球墨铸铁的化学成分一般为：Wc=3．6％～4．0％，Wsi=2．0％～2．8％，WMn＝0.6％～0．8％，Ws≤0．04％，Wp＜0．1％，WMg＝0.03％～0.05％，WRE＝0．03％～0.05％。 组织：分为铁素体球墨铸铁、铁素体—珠光体球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和贝氏体球墨铸铁四种。 性能：力学性能比灰口铸铁高得多，强度与钢接近，屈强比达到0.7～0.8，比碳钢高；塑性和韧性比灰铸铁好，仍比钢差。具有良好的铸造性能、减震性、减摩性、低的缺口敏感性、切削加工性等。 但存在收缩率较大、流动性稍差、白口倾向大等缺陷。　 第7页/共37页 1-9 3.5.1 铸铁 7、球墨铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“QT+A组数字-B组数字”表示。 QT是“球铁”两字的汉语拼音字首 A组数字表示最低的抗拉强度值（MPa） B组数字表示最低伸长率。 例：QT600-3。 广泛用于制作受力复杂、性能要求较高的重要零件。　 第8页/共37页 1-10 3.5.1 铸铁 8、球墨铸铁的热处理 热处理比钢的加热温度略高些、保温时间长些、加热速度和冷却速度要慢些。 1、退火 分为去应力退火、低温退火和高温退火。目的是消除铸造内应力，获得铁素体基体，提高塑性和韧性。 2、正火 分为高温正火和低温正火。目的是增加基体组织中的珠光体的数量，细化组织，提高球墨铸铁的强度和耐磨