工程材料学 第九章.pptVIP

第九章铸铁第一节铸铁的分类白口铸铁－C少量溶于铁素体，其余全部以化合态Fe3C析出。凝固后断口呈白亮的颜色。－性硬而脆，工业上应用很少。麻口铸铁－C以化合态Fe3C和游离态石墨（G）析出。断口呈白、灰夹杂色。－很少用。灰口铸铁－C全部或大部分以游离态的石墨析出。断口为灰色。性能好，工业上大量应用。二、灰口铸铁的组织及性能1、组织：金属基体＋石墨（P、α＋P、α）组织特点：钢的基体上分布着不同形状的石墨。2、性能：1）强度、塑性、韧性低于碳钢。P：σb＝800～1000MPaα：σb＝350～400MPaG：σb＝20MPaHB3～5延伸率→02）良好的耐磨性、切削加工性及低的缺口敏感性。3）铸造性能优于钢。一、铸铁的石墨化过程

铸铁组织中石墨的结晶过程－石墨化过程1、?按Fe-G相图的规律结晶,石墨化过程可分为三个阶段:第一阶段（高温石墨化）:由液体中直接结晶出一次石墨（GI）和通过共晶反应形成共晶石墨。?第二阶段（中温石墨化）:?在1153～?740℃范围缓冷,奥氏体中析出GⅡ???第三阶段（低温石墨化）:740℃共析反应形成共析石墨,即A→F+G共析??????

二、影响石墨化程度的主要因素1、冷却速度?V↓时，按Fe-G结晶。?V↑、△T↑时，按Fe-Fe3C系结晶2、化学成分1）C、Si强烈促进石墨化。Al、Cu、Ni、P等非K形成元素都能促进石墨化2）Mn、Cr、Mo、W、V等K形成元素及S都阻碍石墨化进行。第二节??灰口铸铁的一般特性及分类二、灰口铸铁分类???根据G形态分??灰铸铁G片球墨铸铁??G球???????????????????????孕育铸铁??G蠕虫（细片状）可锻铸铁G团絮状??????基体有:F、F+P、P????????第三节灰铸铁1、组织???基体(F、F+P、P)+G片????石墨为什么长成片状？??????2、牌号????GB9439－88HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350抗拉强度σb=150MPa????????????3.?孕育铸铁G蠕浇注前用孕育剂(稀土硅钙、镁钛稀土硅铁)对铁水进行孕育化处理,得到蠕虫状石墨。性能介于球铁与灰铸铁之间。第四节球墨铸铁???????Mg球化剂(Re),在浇注前向铁水中加入,Re改善S、P分布1、球墨铸铁组织G球??基体(F、F+P、P)+G球2、球墨铸铁牌号、性能特性:⑴σb高αk高???????⑵σs/σb高,约0.7～0.8???????(3)可通过热处理强化??(4)不能锻造??(5)缺口敏感性、抗震性不够高?(6)大多数热处理会产生白口化三、?铸铁的热处理1、铸铁的金相学特点(1)铸铁的共晶转变和共析转变在一个温度范围内进行。(2)石墨可参与相变。(3)Si显著提高石墨的共析转变温度。(4)Si使共晶点位置左移。(5）铸铁杂质含量高，成分偏析。2、铸铁的热处理??1）去应力处理自然时效:将铸铁长期露置于室外,使内应力重新分布,逐渐转化为变形.自然时效方法时间长,效果差。人工时效:将铸铁缓慢地加热到500～550℃,保温3～5小时或更长时间,然后随炉缓慢冷却。人工时效也称低温退火或消除应力退火1）去白口高温石墨化退火2）去白口处理:软化退火由于铸铁表层冷却较快往往会产生白口,以致使硬度过高,不便加工,因此要进行软化退火。在850℃～950℃高温保温1～2小时,以消除白口,降低硬度,改善加工性。3）表面淬火目的是提高铸件的表面硬度及耐磨性,机床导轨经表面淬火,得到细M+G组织,HRC59～61,耐磨性提高1.5倍。4）球铁的正火5）球铁的淬火及回火6）球铁的等温淬火。???1、