机械工程材料：铸铁PPT教学课件.pptx

;实际使用的铸铁含碳量在2.40?4.0%之间并含有较多硅、锰、硫、磷等元素的多元铁基合金；碳是以石墨形式出现。接近共晶成分，因此从液态凝固过程中流动性好，易于铸造成型；;;溶在液体铁水中的碳在铁水凝固过程中或是以石墨形式析出或是以Fe3C形式析出。其中石墨是稳定相。

Fe3C是亚稳相，在一定条件下将发生分解：;石墨是碳的一种组态，其强度、塑性、韧性几乎为零。

铸铁中的碳除少量固溶于基体中外,主要以化合态的渗;2）铸铁的石墨化过程

铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程称为石墨化。

铸铁中的石墨可以在结晶过程中直接析出,也可以由渗碳体加热时分解得到。;包括结晶时一次石墨、二次石墨、共晶石墨和加热时一次渗碳体、二次渗碳体及共晶渗碳体的分解。;包括冷却时共析石墨的析出和加热时共析渗碳体的分解。;铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系

（以共晶铸铁为例）;3）影响石墨化的因素

⑴化学成分的影响

碳、硅含量过低，易出现白口组织，力学性能和铸造性能变差。;⑵冷却速度的影响

铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分扩散，结晶将按Fe-G相图进行，因而促进石墨化。;8.1.2铸铁的特点及分类;1)铸铁的组织特点

基体组织有铁素体、珠光体和铁素体+珠光体三种。;⑵耐磨性能好。由于石墨本身有润滑作用。

⑶消振性能好。由于石墨可以吸收振动能量。

⑷铸造性能好。由于铸铁硅含量高,成分接近于共晶。

⑸切削性能好。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。;8.2常用铸铁;由液态铁水缓慢冷却时通过石墨化过程形成的，其基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种。;灰铸铁中石墨片的三维形貌;3）热处理

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。

灰铸铁常用的热处理有：

①消除内应力退火(又称人工时效)

②消除白口组织退火

③表面淬火（机床导轨）;4）用途

制造承受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。;可锻铸铁石墨化退火工艺曲线;2）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（共析

转变温度长时间保温）。

;4）用途

;常用牌号：

KTH350-10,KTH370-12

;KTZ450-06,KTZ550-04,KTZ650-02,KTZ700-02;石墨呈球形的灰口铸铁。由液态铁水经石墨化得到。

1）成分：3.8?4.0%C,2.0?2.8%Si,0.6?0.8%Mn

0.04%S,0.1%P;2）组织：基体（F、F+P、P）+球状G;球墨铸铁的显微组织;3）性能与热处理

强度可达碳钢的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。;3）用途

承受震动、载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。;常用牌号：

QT400-18,QT400-15,QT450-10,

;QT500-7机油泵齿轮;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;蠕墨铸铁的显微组织;组织与性能：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。;名称;1）对力学性能的影响

固溶强化（强度提高，塑性降低）；

细晶强化（弥散第二相，强度、塑性都提高）；

弥散强化（过饱和析出，强度提高，塑性不降低）；

相变强化（马氏体相变，高硬度）；

耐磨性（合金化合物提高耐磨性）;2）对化学性能的影响

腐蚀，氧化

Cr，Si，Al提高耐蚀性及抗高温氧化性

3）对工艺性能的影响

铸造：Si促进石墨化，

热处理：a)降低导热性，加热、冷却要慢；

b)淬火能力（淬透性）

c)提高回火稳定性（热硬性）

焊接：防止晶粒长大;8.4特殊性能铸铁;学习重点：

了解铸铁的组织性能特点、石墨化及影响因素和石墨的形态、大小对铸铁性能的影响。

掌握各类普通铸铁牌号的识别、组织、性能、热处理特点及用途。