最新8-1-铸铁基础知识(一)教学讲义PPT
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三、麻口铸铁
麻口铸铁具有灰口铸铁和白口铸铁的混合组织，断口呈灰白色 交错。在珠光体的基体上既分布着渗碳体又分布着石墨。
由于这种铸铁不利于加工，一般不使用。
铸铁基础知识
四、可锻铸铁
可锻铸铁因有较高的塑性和韧性而得名，其实是不可锻的。 其生产过程是：先铸成一定成分的白口铸铁，而后经过适当 的热处理（石墨化退火处理），使其中的渗碳体分解而形成团絮 状石墨。
铸铁基础知识
镍
镍是促进石墨化的元素，能减少白口形成倾向。镍不但有细化 珠光体的作用而且有增加珠光体数量的作用。所以在一般合金铸 铁中加入镍的目的往往是从稳定并细化珠光体出发。
铸铁基础知识
钼百度文库
钼是典型的碳化物形成元素，在小于0.6%时， 钼的作用十分温和， 这时铸铁的基本成分无需由于 钼的加入而作改变。
对于珠光体球铁，硅控制在1.8~2.5%， 以不出现自由渗碳体为原则。
对于铁素体球铁，硅含量最终控制 在2.6~3.3%，以不显著降低韧性为原则。
铸铁基础知识
锰
1.在铁水结晶过程中，锰促进碳化物的形成，具有稳定珠光体的 作用。
2.在一定条件下，当锰含量小于1.3%时，随含锰量的增加，铸铁 的强度、硬度增加，而塑性和韧性降低；当含锰量增加到1.3%以上， 铸铁组织中出现自由渗碳体，此时只有硬度提高，其它性能均降低。
Ø 有害元素，应严格限制其含量在0.1%以下。
增硫防止石墨长成粗大片状。虽然硫是阻碍石墨化的元素，但是灰铸铁中硫含量 过低是非常有害的，因为低硫的铁液中的碳原子更容易往粗大的片状石墨上富集，使大量的 石墨晶核无法长成片状石墨，使凝固后期的铁液得不到有效的石墨化而产生严重收缩。硫本 身在铁液中的溶解度很低，碳、硅量越高，溶解能力越差。在铁液的成核能力很好，孕育也 做得很好的情况下，适量增硫，利用硫阻碍石墨长成粗大片状的作用，可以给其它石墨核心 长成片状石墨的机会，达到使石墨细化，数量增多，分布均匀的目的。必须认识到的是，硫 毕竟是阻碍石墨化的元素，硫量过高，会增加白口。灰铸铁最佳的w.(S)范围应控制在0.08 ％~0.12％。
铸铁基础知识
铜
铜的石墨化能力约为硅的1/5，因此能降低铸铁的白口倾向，是促 进石墨化元素。由于铜能增加珠光体的含量，同时能细化 珠光体及强 化珠光体中的铁素体，因而能增加铸铁的硬度及强度。
铸铁基础知识
铬
在普通灰铁中加入0.5%左右的铬，能细化石墨，增加珠光体数 量，提高强度和硬度。铬是强烈稳定碳化物阻碍石墨化的元素。
塑性：是指金属材料在载荷作用下产生最大塑性变形而不 破坏的能力
铸铁基础知识
各种铸铁及其应用
根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为白口铸 铁、灰口铸铁及麻口铸铁。而灰铸铁中又可根据石墨形态的不同 而分为普通灰铸铁，蠕虫状石墨铸铁，球墨铸铁以及可锻铸铁。
铸铁：含碳量＞2.11%的铁碳合金
铸铁基础知识
在球墨铸铁中，碳的质量分数控制在3.5~3.9%范围内，经球化处理后碳通 常会减少0.1~0.3%，碳主要以球状石墨形式存在。为了改善铸造性能，碳总是 维持在较高限，并且利用石墨化膨胀的作用，以补偿收缩，增加铸铁的致密性， 保证铸件的有较高的力学性能。
挠度：变形量
铸铁基础知识
硅
硅是铸铁中常存五元素之一，能减少碳在液态和固态中的溶解度，促进石墨的析出，因此是 促进石墨化的元素，其作用是碳的1/3左右，故增加硅量会增加石墨的数量，也会使石墨粗大。
碳是铸铁的基本组元，在铸铁中的存在形式主要有两种 ，一种 是 以游离碳石墨的形式存在，另一种是以化合碳渗碳体的形式存 在。碳是强烈促进石墨化的元素，增加碳量会增加石墨的数量， 但会使石墨粗大。
铸铁基础知识
在灰铸铁中，碳的质量分数控制在2.7~3.8%的范围内，碳主要以片状石墨形 式存在，高碳灰铸铁的金相组织为铁素体和粗大的片状石墨，机械强度和硬度 较低，但挠度较好。低碳灰铸铁的金相组织为珠光体和细小的片状石墨，有较 高的机械强度和硬度，但挠度较差。
8-1-铸铁基础知识(一)
铸铁基础知识
铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金,除碳外,铸铁还含有 较多的Si、Mn和其它一些杂质元素。与钢相比，铸铁熔炼简 便、成本低廉。虽然强度、塑性和韧性较低，但具有优良的 铸造性能，很高的耐磨性，良好的消震性和切削加工性。
塑性变形的定义是物质-包括流体及固体在一定的条件下， 在外力的作用下产形变，当施加的外力撤除或消失后该物体 不能恢复原状的一种物理现象。
铸铁基础知识
锡
锡：稳定碳化物，阻碍石墨化的元素。 为了增加珠光体数量，提高机械性能，加入0.1%以下的锡，在 普通灰铸铁中加入0.05～0.10%，可将灰铸铁强度提高一级，而且石 墨呈中等片状分布。珠光体可达90%以上。 对于球墨铸铁来说，加入0.05～0.10%，可以稳定珠光体而又不 形成游离渗碳体。因而能提高球墨铸铁的强度、硬度和耐磨性。
中和硫的有害作用 稳定和细化珠光体
铸铁基础知识
磷
磷对石墨化影响不显著，磷含量大于0.3%时会形成硬而脆的 磷共晶，能提高铸铁的耐磨性，但又会形成冷脆性，对于灰铸铁 含磷量应限制在0.15%以下。
铸铁基础知识
硫
硫是强烈阻碍石墨化的元素，能促进铸铁白口化，形成热脆性，并降低流动性，增大 收缩，产生热裂。
铸铁基础知识
五、球墨铸铁
铁水在浇注前，经球化和孕育处理，碳主要以球状石墨的状态 存在于铸铁中。
与其它铸造合金相比，球墨铸铁亦有类似于灰口铸铁的优点 （如耐磨、减震、优良的切削加工和铸造工艺性能等），还具有 比普通灰铸铁高得多的强度、塑性和韧性。
石墨球：＞300个/mm2
铸铁基础知识
元素在铸铁中的作用 碳
在灰铸铁中硅的质量分数控制在1.1~2.7%的范围内，一般碳硅量低可获得较高的机械强度和硬 度，但流动性稍差；当薄壁铸件出现白口时可提高碳硅含量使之变灰；当壁厚铸件出现粗大石墨 时，应适当降低碳硅含量，达到提高机械强度和硬度的目的。
在球墨铸铁中，球化前硅的质量分数控制在1.0~2.0%的范围内，这主要考虑在球化时球化孕 育剂还要带入一部分硅量。通常球化后硅的质量分数最终控制在1.8~3.3%，在此范围内，随着硅 量的提高，铁素体量增加并能细化石墨，提高球状石墨的圆整度。
麻口铸铁具有灰口铸铁和白口铸铁的混合组织，断口呈灰白色 交错。在珠光体的基体上既分布着渗碳体又分布着石墨。
由于这种铸铁不利于加工，一般不使用。
铸铁基础知识
四、可锻铸铁
可锻铸铁因有较高的塑性和韧性而得名，其实是不可锻的。 其生产过程是：先铸成一定成分的白口铸铁，而后经过适当 的热处理（石墨化退火处理），使其中的渗碳体分解而形成团絮 状石墨。
铸铁基础知识
镍
镍是促进石墨化的元素，能减少白口形成倾向。镍不但有细化 珠光体的作用而且有增加珠光体数量的作用。所以在一般合金铸 铁中加入镍的目的往往是从稳定并细化珠光体出发。
铸铁基础知识
钼百度文库
钼是典型的碳化物形成元素，在小于0.6%时， 钼的作用十分温和， 这时铸铁的基本成分无需由于 钼的加入而作改变。
对于珠光体球铁，硅控制在1.8~2.5%， 以不出现自由渗碳体为原则。
对于铁素体球铁，硅含量最终控制 在2.6~3.3%，以不显著降低韧性为原则。
铸铁基础知识
锰
1.在铁水结晶过程中，锰促进碳化物的形成，具有稳定珠光体的 作用。
2.在一定条件下，当锰含量小于1.3%时，随含锰量的增加，铸铁 的强度、硬度增加，而塑性和韧性降低；当含锰量增加到1.3%以上， 铸铁组织中出现自由渗碳体，此时只有硬度提高，其它性能均降低。
Ø 有害元素，应严格限制其含量在0.1%以下。
增硫防止石墨长成粗大片状。虽然硫是阻碍石墨化的元素，但是灰铸铁中硫含量 过低是非常有害的，因为低硫的铁液中的碳原子更容易往粗大的片状石墨上富集，使大量的 石墨晶核无法长成片状石墨，使凝固后期的铁液得不到有效的石墨化而产生严重收缩。硫本 身在铁液中的溶解度很低，碳、硅量越高，溶解能力越差。在铁液的成核能力很好，孕育也 做得很好的情况下，适量增硫，利用硫阻碍石墨长成粗大片状的作用，可以给其它石墨核心 长成片状石墨的机会，达到使石墨细化，数量增多，分布均匀的目的。必须认识到的是，硫 毕竟是阻碍石墨化的元素，硫量过高，会增加白口。灰铸铁最佳的w.(S)范围应控制在0.08 ％~0.12％。
铸铁基础知识
铜
铜的石墨化能力约为硅的1/5，因此能降低铸铁的白口倾向，是促 进石墨化元素。由于铜能增加珠光体的含量，同时能细化 珠光体及强 化珠光体中的铁素体，因而能增加铸铁的硬度及强度。
铸铁基础知识
铬
在普通灰铁中加入0.5%左右的铬，能细化石墨，增加珠光体数 量，提高强度和硬度。铬是强烈稳定碳化物阻碍石墨化的元素。
塑性：是指金属材料在载荷作用下产生最大塑性变形而不 破坏的能力
铸铁基础知识
各种铸铁及其应用
根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为白口铸 铁、灰口铸铁及麻口铸铁。而灰铸铁中又可根据石墨形态的不同 而分为普通灰铸铁，蠕虫状石墨铸铁，球墨铸铁以及可锻铸铁。
铸铁：含碳量＞2.11%的铁碳合金
铸铁基础知识
在球墨铸铁中，碳的质量分数控制在3.5~3.9%范围内，经球化处理后碳通 常会减少0.1~0.3%，碳主要以球状石墨形式存在。为了改善铸造性能，碳总是 维持在较高限，并且利用石墨化膨胀的作用，以补偿收缩，增加铸铁的致密性， 保证铸件的有较高的力学性能。
挠度：变形量
铸铁基础知识
硅
硅是铸铁中常存五元素之一，能减少碳在液态和固态中的溶解度，促进石墨的析出，因此是 促进石墨化的元素，其作用是碳的1/3左右，故增加硅量会增加石墨的数量，也会使石墨粗大。
碳是铸铁的基本组元，在铸铁中的存在形式主要有两种 ，一种 是 以游离碳石墨的形式存在，另一种是以化合碳渗碳体的形式存 在。碳是强烈促进石墨化的元素，增加碳量会增加石墨的数量， 但会使石墨粗大。
铸铁基础知识
在灰铸铁中，碳的质量分数控制在2.7~3.8%的范围内，碳主要以片状石墨形 式存在，高碳灰铸铁的金相组织为铁素体和粗大的片状石墨，机械强度和硬度 较低，但挠度较好。低碳灰铸铁的金相组织为珠光体和细小的片状石墨，有较 高的机械强度和硬度，但挠度较差。
8-1-铸铁基础知识(一)
铸铁基础知识
铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金,除碳外,铸铁还含有 较多的Si、Mn和其它一些杂质元素。与钢相比，铸铁熔炼简 便、成本低廉。虽然强度、塑性和韧性较低，但具有优良的 铸造性能，很高的耐磨性，良好的消震性和切削加工性。
塑性变形的定义是物质-包括流体及固体在一定的条件下， 在外力的作用下产形变，当施加的外力撤除或消失后该物体 不能恢复原状的一种物理现象。
铸铁基础知识
锡
锡：稳定碳化物，阻碍石墨化的元素。 为了增加珠光体数量，提高机械性能，加入0.1%以下的锡，在 普通灰铸铁中加入0.05～0.10%，可将灰铸铁强度提高一级，而且石 墨呈中等片状分布。珠光体可达90%以上。 对于球墨铸铁来说，加入0.05～0.10%，可以稳定珠光体而又不 形成游离渗碳体。因而能提高球墨铸铁的强度、硬度和耐磨性。
中和硫的有害作用 稳定和细化珠光体
铸铁基础知识
磷
磷对石墨化影响不显著，磷含量大于0.3%时会形成硬而脆的 磷共晶，能提高铸铁的耐磨性，但又会形成冷脆性，对于灰铸铁 含磷量应限制在0.15%以下。
铸铁基础知识
硫
硫是强烈阻碍石墨化的元素，能促进铸铁白口化，形成热脆性，并降低流动性，增大 收缩，产生热裂。
铸铁基础知识
五、球墨铸铁
铁水在浇注前，经球化和孕育处理，碳主要以球状石墨的状态 存在于铸铁中。
与其它铸造合金相比，球墨铸铁亦有类似于灰口铸铁的优点 （如耐磨、减震、优良的切削加工和铸造工艺性能等），还具有 比普通灰铸铁高得多的强度、塑性和韧性。
石墨球：＞300个/mm2
铸铁基础知识
元素在铸铁中的作用 碳
在灰铸铁中硅的质量分数控制在1.1~2.7%的范围内，一般碳硅量低可获得较高的机械强度和硬 度，但流动性稍差；当薄壁铸件出现白口时可提高碳硅含量使之变灰；当壁厚铸件出现粗大石墨 时，应适当降低碳硅含量，达到提高机械强度和硬度的目的。
在球墨铸铁中，球化前硅的质量分数控制在1.0~2.0%的范围内，这主要考虑在球化时球化孕 育剂还要带入一部分硅量。通常球化后硅的质量分数最终控制在1.8~3.3%，在此范围内，随着硅 量的提高，铁素体量增加并能细化石墨，提高球状石墨的圆整度。