《金属工艺学铸铁》课件.pptxVIP

课程简介本课程将深入探讨金属工艺学中铸铁的知识，涵盖铸铁的定义、分类、性能、组织结构、生产工艺、应用领域等方面。通过学习本课程，你将掌握铸铁的基础知识，并能运用这些知识解决实际问题。11by1111231

铸铁的定义铸铁是一种铁碳合金，通常含有2%到4.5%的碳。碳以石墨的形式存在，并赋予铸铁独特的性能。1高强度铸铁具有良好的强度和硬度。2低成本铸铁的生产成本相对较低。3易于加工铸铁可以被容易地加工成各种形状。铸铁是常见的金属材料，广泛应用于机械制造、建筑、汽车等领域。

铸铁的分类1灰铸铁灰铸铁是应用最广泛的一种铸铁，具有良好的减震性和耐磨性。2球墨铸铁球墨铸铁的石墨呈球状，强度和韧性都比灰铸铁高很多。3可锻铸铁可锻铸铁是在白口铸铁的基础上进行热处理，具有良好的韧性和可锻性。4白口铸铁白口铸铁的石墨呈片状，具有良好的硬度和耐磨性，但脆性也较大。

灰铸铁的性能强度和韧性灰铸铁具有良好的强度和韧性，可承受一定程度的冲击和弯曲。减震性灰铸铁的石墨片状结构使其具有良好的减震性能，可吸收振动和噪声。耐磨性灰铸铁具有良好的耐磨性，可抵抗摩擦和磨损，适用于需要长时间磨损的部件。价格低廉灰铸铁的生产成本相对较低，使其成为一种经济实惠的材料。

球墨铸铁的性能高强度和韧性球墨铸铁的石墨呈球状，使其强度和韧性显著提高，可承受更大的负荷和冲击。良好的加工性能球墨铸铁具有良好的切削加工性能，可以进行铣削、钻孔、车削等加工，并能获得良好的表面光洁度。广泛的应用领域球墨铸铁具有优异的综合性能，广泛应用于汽车、机械、建筑等领域。

可锻铸铁的性能高强度和韧性可锻铸铁经过热处理后，其石墨形态发生改变，强度和韧性显著提高，可以承受更大的冲击载荷和弯曲载荷。良好的可加工性可锻铸铁的表面光洁度高，切削加工性能好，可以进行各种机械加工，例如钻孔、车削和铣削。优异的抗冲击性能可锻铸铁具有良好的抗冲击性能，在受到冲击载荷时不易破裂，可以用于需要高抗冲击性能的部件。耐腐蚀性可锻铸铁具有良好的耐腐蚀性，可以在一些腐蚀性环境中使用，例如化学工业和海洋环境。

白铸铁的性能高硬度和耐磨性白铸铁的石墨呈片状，这使得它具有很高的硬度和耐磨性，非常适合制造耐磨部件，例如磨损严重的工具和模具。低韧性和抗冲击性白铸铁的片状石墨结构导致其具有较低的韧性和抗冲击性，这意味着它在受到冲击或弯曲时很容易断裂。

铸铁的化学成分1碳铸铁中碳含量是决定其性能的关键因素，通常在2%到4.5%之间，以石墨形式存在。2硅硅是铸铁中的主要合金元素，它能促进石墨化，提高铸铁的强度和韧性，降低其熔点。3锰锰能抑制石墨化，提高铸铁的硬度和耐磨性，但会降低其韧性，过量的锰会形成碳化物。4磷磷能提高铸铁的流动性，但会降低其强度和韧性，过量的磷会造成铸件脆化。5硫硫会降低铸铁的强度和韧性，还会使铸铁出现热脆现象，因此需要严格控制硫含量。

铸铁的组织结构石墨形态铸铁的组织结构主要由石墨形态决定。石墨的形态影响铸铁的力学性能、耐磨性、加工性能等。铁素体铁素体是铸铁中的一种主要相，它决定了铸铁的韧性、可加工性和耐腐蚀性。珠光体珠光体是铸铁中另一种重要的相，它提高了铸铁的强度和硬度。渗碳体渗碳体是铸铁中的一种硬而脆的相，它增加了铸铁的硬度和耐磨性，但降低了韧性。

铸铁的凝固过程凝固过程铸铁的凝固过程是一个复杂的物理化学过程。它从液态金属冷却到固态金属的过程，涉及多个阶段的相变和结构演变。凝固过程分为两个主要阶段：初生相形成和枝晶生长。初生相是指在液态金属开始凝固时首先析出的固态相，通常是铁素体或奥氏体。枝晶生长是指初生相从液态金属中析出后，继续生长形成树枝状的固体结构。枝晶生长速率和方向受多种因素影响，例如冷却速率、金属成分和凝固条件。影响因素铸铁的凝固过程受多种因素影响，包括冷却速率、金属成分、凝固条件和铸造工艺。冷却速率越快，凝固过程越快，枝晶间距越小，但会增加铸件的应力。金属成分会影响铸铁的凝固温度和凝固过程，例如硅含量增加会降低凝固温度，提高石墨化程度。凝固条件，例如浇注温度、浇注方式和模具温度，也会影响铸铁的凝固过程。

铸铁的缺陷裂纹铸铁在冷却过程中，由于内部应力不均匀，容易产生裂纹。裂纹会降低铸铁的强度和韧性，严重时会造成铸件报废。气孔气孔是铸铁在凝固过程中，由于液态金属中气体来不及逸出而形成的空洞。气孔会降低铸铁的强度和耐腐蚀性。表面缺陷铸铁表面缺陷包括砂眼、冷隔、缩孔等，这些缺陷会影响铸件的强度、美观性和加工性能。

铸铁的热处理正火处理正火处理是指将铸铁加热到奥氏体化温度，保温一段时间后，在空气中冷却。正火处理可以细化晶粒，提高铸铁的强度和韧性。退火处理退火处理是指将铸铁加热到低于奥氏体化温度，保温一段时间后，缓慢冷却。退火处理可以消除铸铁的内应力，改善其加工性能。调质处理调质处理是指将铸铁加热到