铸铁金属工艺.ppt

************************关于铸铁金属工艺用于制造机床的床身、床头箱,发动机的汽缸体、机器的底座等，是工程上最常用的金属材料之一。箱体启动阀第2页,共30页，星期六，2024年，5月二、铸铁中碳的存在形式铸铁中的碳除极少量固溶于铁素体之外，以两种形式存在：碳化物状态——Fe3C及合金铸铁中的其他碳化物游离状态——石墨（G）石墨的晶格类型为简单六方晶格基面中的原子结合力较强两基面之间的原子结合力弱石墨的基面容易滑动，其强度、硬度、塑性和韧性极低，常呈片状形态存在第3页,共30页，星期六，2024年，5月铸铁中石墨形态片状团絮状球状蠕虫状第4页,共30页，星期六，2024年，5月石墨呈片状第5页,共30页，星期六，2024年，5月石墨呈团絮状第6页,共30页，星期六，2024年，5月石墨呈球状第7页,共30页，星期六，2024年，5月石墨呈蠕虫状第8页,共30页，星期六，2024年，5月铸铁的组织可以看成是在铁或钢的基体上夹杂着石墨，石墨对基体产生割裂作用。因此，石墨的存在使铸铁的力学性能下降，其性能比钢低，不能锻造，且石墨的数量越多，越粗大，分布越不均匀，铸铁的力学性能越差。但石墨的存在也赋予铸铁许多钢所不及的优良性能，如铸造性能、减振性和减摩性等。三、石墨存在对铸铁的力学性能影响第9页,共30页，星期六，2024年，5月四、铸铁的分类根据碳在铸铁中存在形式不同，可分为：1、白口铸铁2、灰口铸铁3、麻口铸铁C的存在形式：渗碳体(Fe3C)，断口为白色。性能：硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件（如轧辊、犁铧等）。C的存在形式：石墨，断口为灰黑色。C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。性能：脆性大，很少使用。第10页,共30页，星期六，2024年，5月根据石墨（G）在铸铁中存在形态，可分为：普通灰铸铁：石墨呈片状可锻铸铁：石墨呈团絮状蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状球墨铸铁：石墨呈球状五、灰口铸铁的种类第11页,共30页，星期六，2024年，5月第二节铸铁的石墨化铸铁组织的类型取决于石墨化的程度。一、铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。石墨既可以从液体和奥氏体中析出，也可以通过渗碳体分解来获得。石墨化若能充分或大部分进行，则能获得灰口铸铁，反之将得到白口铸铁。灰口铸铁和球墨铸铁中的石墨主要是从液体中析出；可锻铸铁中的石墨则完全由白口铸铁经长时间退火，由渗碳体分解而得到。第12页,共30页，星期六，2024年，5月二、影响石墨化的因素冷却速度：缓慢冷却有利于石墨化合金元素：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％。第13页,共30页，星期六，2024年，5月冷却速度：缓慢冷却有利于石墨化第14页,共30页，星期六，2024年，5月1、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。F+片状石墨（F+P）+片状石墨P+片状石墨第三节一般工程用铸铁一、灰铸铁第15页,共30页，星期六，2024年，5月性能：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。

2、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。3、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16页,共30页，星期六，2024年，5月性能：取决于基体组织和石