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第三章:铸铁 3.1 铸铁的特点及分类 3.2 普通铸铁的耐蚀性 3.3 耐蚀铸铁
1
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
(一)、根据碳在铸铁中的存在形式分类
分为三类: 1、白口铸铁:碳除少量溶入铁素体中外,其余全部以渗碳体 (Fe3C)形式存在。 断口白亮。
组织中以莱氏体作为基体(Fe--Fe3C相图) 2、麻口铸铁:碳一部分以渗碳体(Fe3C)形式存在,又有少量 游离石墨(G)析出 3、灰口铸铁:碳全部或绝大部分以游离石墨(G)析出,断口呈 暗灰色。
1、普通铸铁
灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁
2、特殊性能铸铁 耐蚀铸铁、耐热铸铁和耐磨铸铁。
4
3.1 铸铁的特点及分类
二、特点 铸铁是含硅的高碳铁基合金, 普通铸铁碳含量大于
2.11% (一般在2.5~4%之间), 硅含量在1%~ 3% 之间, 具有良好的铸造性能、耐磨性能、吸振性能和 价廉等优点。是机器制造、交通运输、石油化工、基 本建设和国防工业最主要的铸造材料
组织:钢的基体+石墨
(工业上使用的铸铁大部分为灰口铸铁)
2
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
(二)、灰口铸铁分类(根据铸铁中石墨形态)
1、灰铸铁:石墨呈片状 2、可锻铸铁:石墨呈团絮状
3、球墨铸铁:石墨呈球状
4、蠕墨铸铁:石墨呈蠕虫状
3
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
(三)、按照用途分类
13
3.3 耐蚀铸铁
耐蚀铸铁主要有:高硅、高铬和高镍铸铁三大类
一、高硅铸铁
作为耐蚀材料, 最常用的高硅铸铁中的含硅量为14%~ 16%。 在适当的介质条件下, 其表面会形成一层致密的保护膜, 膜主要 由二氧化硅(SiO2钝化膜)构成。当含硅量低于14% 时, 耐蚀 性受氧化铁膜控制; 含硅量高于14% 时, 耐蚀性受二氧化硅膜控 制。因此铸铁中必须含有不低于14%~ 16% 的硅才具有优良的 耐蚀性。耐蚀性能随含硅量的增加而提高, 但过高的含硅量会生 成介稳定的脆性相(Fe5Si2 ) , 使材料更脆, 为此最高含硅量可达 18%。

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第5章 铸铁
5.1 概述 5.2 铸铁的石墨化 5.3 一般工程用铸铁
铸铁是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等元 素的多元铁基合金。
w C = 2.4~4.0 % ,w Si = 0.6~3.0 % 铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点,
因而是应用最广泛的材料之一。
例如,机床床身、内燃机的
KTH30006
锻 铸 铁
团 絮 状
表F 心P
P
KTB + 两组数字
KTZ + 两组数字
可锻铸铁代号;第一组
数字表示最低抗拉强度 KTB350-
值,M Pa;第二组数字 04 表示最低伸长率值,% KTZ450-
06
铸铁的分类与牌号表示方法(续)
铸铁 石墨 基体 名称 形态 组织
编号方法
牌号实例
F
根据碳在铸铁组织中存在形式和形态的不同,可分为以下几类: 1、白口铸铁
简称为白口铁,完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得到的铸 铁。其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在,断口呈银白色。由 于存在有大量硬而脆的Fe3C,硬度高,脆性大,很难切削加工。 很少用来直接制造机器,主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的 毛坯。 2、灰铸铁
碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳主要以片状石墨形状 存在,断口为暗灰色,常见的铸铁件多数是灰铸铁。
3、可锻铸铁 由一定成分的白口铸铁经石墨化退火处理而获得,其中
碳大部分或全部以团状石墨形式存在,由于具有较灰口铸铁 高得多的塑性和韧性,习惯上称为可锻铸铁,实际上并不可 锻,常用来制造一些重要的小件。 4、球墨铸铁
台车式石墨化退火炉
石墨化分三个阶段: 在E’C’F’线及 以上发生的石墨化称为第一阶段石墨化,包括

材料知识_铸铁ppt课件

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基体组织主要为由针状铁素体和富碳奥氏体组成的奥铁体允 许少量其它组成物(如马氏体、碳化物)的存在,以不影响 所要求的力学性能为原则。
铸件某些断面的冷却速度可能不足以避免珠光体或其它高温 转变物的形成,在这种情况下,铸件内哪些部位允许存在这 些微量组织的最大值,以及这些部位的力学性能可由供需双 方商定。
23
2.1球墨铸铁所涉及的标准
GB/T1348-1988 球墨铸铁件 CAYJS-17-90 铁素体球墨铸铁铸件技术条件 Q/CAYJS-17-2008球墨铸铁件(2009.1.1)
24
2.2球墨铸铁的牌号
铸件材料牌号通常是通过随件浇注的单铸试块,经加工 成试样后测定的力学性能而确定的。本标准针对汽车零 件的性能要求,按单铸试块的力学性能分为9个牌号 。
46
4.1蠕墨铸铁所涉及的标准
JB/T4403-1999 蠕墨铸铁件 JB/T3829-1999 蠕墨铸铁金相
47
4.2蠕墨铸铁牌号及技术要求
根据单铸试块的抗拉强度分为五个牌号; 铸件材质的力学性能以单铸试块的抗拉
强度为验收依据。 金相组织需满足下表要求。
48
49
33
2.3.3缺陷
与灰铸铁的缺陷规定相类似,请参照。
34
牌号对照
35
3等温淬火球墨铸铁
等淬球铁: 一种以铁、碳为基,碳主要以球状石墨存在,
并通过等温淬火热处理得到以奥铁体为主要基体的 强韧性兼备的铸造合金材料。等淬球铁也称为奥铁 体球铁(以前曾称为奥贝球铁或贝氏体球铁等)。 球墨铸铁的等温淬火热处理: 保持充将分球时铁间加热,到然A后c以1(避奥免氏产体生开珠始光形体成的温方度式)快以速上 冷却至一定温度(马氏体开始转变温度以上)并保 温充分时间,使球铁得到由针状铁素体和富碳奥氏 体组成的奥铁体基体的一种热处理工艺。

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11.2.4 影响铸铁结晶的因素
冷却速度的影响 冷速慢有利于按Fe-C相图进行结晶,石墨化 越容易进行。 冷速快有利于 形成白口铁
不同C+Si含量,不同壁厚(冷却速度)铸件的组织
11.3 灰铸铁
概述 灰铸铁中石墨呈片状,断口呈灰色,是使
用最多的铸铁,占铸铁总量的80%以上。 灰铸铁分为:普通灰铁和孕育灰铁-通过孕育 处理,使石墨的片层变细,强度高于普通灰铁 牌号表示:HT100,HT150,HT200 属普通灰铁
11.2.4 影响铸铁结晶的因素
为综合考虑C,Si,P对铸铁组织及石墨化的影 响,引入了两个参量:碳当量和共晶度。
碳当量:把Si,P折合成相当的碳含量 CE=WC +1/3W(Si+P)
共晶度:表示铸铁中碳含量接近共晶碳含量的程度 Sc=WC/[4.3%-1/3W(Si+P)]
Sc=1为共晶 >1为过共晶
球墨铸铁
一、铸铁中碳的分布形式与石墨的形态
2.石墨形态:片状,蟹状,蠕虫状,团絮状,不规则形状,球形
片状
蟹状
球形
蠕虫状
团絮状
二、铸铁的分类
按石墨存在的形式及石墨形态分类
灰口铸铁 C全部或大部分以游离的片状石墨形式存在,断口呈灰色
球墨铸铁 C全部或大部分以游离的球形石墨形式存在
蠕墨铸铁 C全部或大部分以游离的蠕虫状石墨形式存在
球化剂:Mg,稀土-硅铁合金,稀土- 硅铁-镁合金(应用最广泛)
孕育处理:由于球化处理只能在铁液中 有石墨核心时,才能促进石墨生成球 形,而常用的球化剂都强烈阻碍石墨 化,因此,在球化处理同时,必须进 行孕育处理(石墨化处理),获得球 径小,数量多,圆度好,分布均匀的 球状石墨

8第八章-铸铁ppt课件(全)

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QT600-3
蠕墨 蠕 铸铁 虫

P
F
RuT + 一组数字
数字表示最低抗拉强度值, MPa。
F+P “RuT”表示蠕墨铸铁代号
P
QT700-2 RuT260 RuT300 RuT420
第二节 常用铸铁
一、灰铸铁
灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产量约 占铸铁总产量的80%以上。
1、组织 灰铸铁的组织是由液态铁水缓慢冷却时通过
比(0.2 /b)高, 约为0.7~0.8, 而钢一般只有0.3~0.5。 球墨铸铁
可进行各 种热处理, 如退火、正 火、淬火加 回火、等温 淬火等。
3、用途 承受震动、载荷大的零件,如曲轴、传动齿轮等。
四、蠕墨铸铁 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、
2、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
3、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。
台车式石墨化退火炉
3、影响石墨化的因素 ⑴ 化学成分的影响 碳和硅是强烈促进石墨化的元素。 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。
快冷时由于过冷度大,结晶将按 Fe-Fe3C相图进 行, 不利于石墨化.
球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。

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3.HT150的含义是? 3.HT150的含义是? 的含义是
HT150的含义是抗拉强度大于等于150Mpa HT150的含义是抗拉强度大于等于150Mpa 的含义是抗拉强度大于等于 的灰铸铁。 的灰铸铁。
4.HT420的含义是? 4.HT420的含义是? 的含义是
HT420的含义是抗拉强度大于等于420Mpa HT420的含义是抗拉强度大于等于420Mpa 的含义是抗拉强度大于等于 的灰铸铁。 的灰铸铁。
3.RuT420的含义是? 3.RuT420的含义是? 的含义是
RuT420表示抗拉强度大于等于420MPa RuT420表示抗拉强度大于等于420MPa 表示抗拉强度大于等于 的蠕墨铸铁。 的蠕墨铸铁。
4.RuT650的含义是? 4.RuT650的含义是? 的含义是
RuT650表示抗拉强度大于等于650MPa RuT650表示抗拉强度大于等于650MPa 表示抗拉强度大于等于 的蠕墨铸铁。 的蠕墨铸铁。
三、可 锻 铸 铁
1.牌号表示方法: 1.牌号表示方法: KTZ(B,H)σb-δ0 牌号表示方法 “KT”表示“可铁” “KT”表示“可铁”,Z代表珠光体基体,B代 表示 代表珠光体基体, 表白心, 代表黑心。 表白心,H代表黑心。σb的数字表示最低抗拉强 单位是MPa MPa。 度,单位是MPa。 δ0的数字表示最低断后伸长 用百分数表示。 率,用百分数表示。 2.牌号的含义 牌号的含义: 2.牌号的含义: 例如: KTH370-12表示抗拉强度大于等于 表示抗拉强度大于等于370 例如: KTH370-12表示抗拉强度大于等于370 MPa,断后伸长率大于等于12%的黑心可锻铸铁。 12%的黑心可锻铸铁 MPa,断后伸长率大于等于12%的黑心可锻铸铁。

常用铸铁材料课件

常用铸铁材料课件

灰铸铁
02
灰铸铁的特性
01
良好的铸造性能
灰铸铁具有较低的收缩率,容易获得形状复杂的铸件。
02
良好的耐磨性和耐腐蚀性
灰铸铁的表面硬度高,不易磨损,同时对酸、碱等化学 介质具有一定的耐腐蚀性。
03
良好的减震性能
灰铸铁的内部结构有助于吸收振动和冲击,减少机械部 件的损坏。
灰铸铁的生产工艺
配料与熔炼
根据铸件要求选择合适 的原材料,进行熔炼和 除渣处理。
灰口铸铁的碳主要以石墨形式存在,具 有较好的耐腐蚀性和减震性,常用于制 造管道、容器等。
铸铁的应用
由于铸铁具有良好的铸造性能、耐磨性、耐腐蚀性和价格优势,因此广泛应用于汽 车、拖拉机、柴油机、压缩机、管道、容器等制造领域。
在建筑领域,铸铁也常被用于制造水管、暖气片等设施。
在农业领域,铸铁可用于制造农机具和农用车等。
详细描述
高温铸铁是在普通铸铁中加入一定比例的合金元素,如镍、铬、钨等,经过特殊的热处理而制成的。其具有优良 的高温性能和抗氧化性,能够在高温环境下保持稳定的机械性能,常用于制造发动机、燃气轮机等高温环境下的 关键部件。
谢谢聆听
浇注与造型
将熔融的铁水注入模具 中,形成铸件毛坯。
冷却与落砂
控制冷却速度,使铸件 充分冷却,然后进行落 砂处理,去除毛坯表面 的砂子。
清理与加工
对铸件表面进行清理, 去除毛刺、飞边等缺陷, 根据需要进行机械加工。
灰铸铁的应用实例
01
02
03
机床床身
由于灰铸铁具有良好的耐 磨性和减震性能,常用于 制造机床的床身等关键部 件。
铸铁的分类
根据碳的存在形式,铸铁可分为白口铸 铁、灰口铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。

《铸铁及铸钢》课件

《铸铁及铸钢》课件
源自铸造技术发展与展望1
前沿技术及趋势
2
逐渐普及的数值模拟和物理仿真技术将 进一步提升铸造质量和效率。
挑战与机遇
铸造技术面临着诸多挑战,然而这也带 来了无限的发展机遇,例如3D打印技术 的应用。
结语
1 铸造是工业中不可或缺的一环
铸造技术为各个行业提供了重要的材料和支持,推动了现代工业的发展。
2 铸铁与铸钢是铸造的重要产物
铸铁和铸钢作为铸造技术的中流砥柱,为各个行业提供了关键的材料和组件。
3 铸造技术的发展将进一步推动行业进步
随着科技的进步和创新的引导,铸造技术将迎来更加广阔的发展前景。
铸铁
1 铸铁的种类
灰口铸铁、白口铸铁、龙骨铸铁是铸铁的几种常见类型。
2 铸铁的性能与应用
铸铁具有较高的强度和硬度,优异的耐磨性,被广泛应用于机械零件、汽车制造和管道 等领域。
铸钢
铸钢的种类
低合金钢铸件、不锈钢铸件和高温合金铸件是常见 的铸钢类型。
铸钢的性能与应用
铸钢具有出色的抗拉强度、优秀的塑性和韧性,被 广泛应用于航空航天、能源和化工等领域。
《铸铁及铸钢》PPT课件
这个PPT课件将带你深入了解铸铁和铸钢的知识。作为铸造技术的基础,铸 铁和铸钢在多个行业中应用广泛。
概述
铸造技术的基础
铸铁和铸钢是铸造技术中最重要的产物之一,为其他行业提供了重要的支持和材料。
应用广泛,涉及多个行业
无论是汽车制造、建筑领域还是机械制造等多个行业,铸铁和铸钢都发挥了重要作用。

铸铁的结构原理及应用课件

铸铁的结构原理及应用课件
表面处理
表面处理是对铸件表面进行加工,以提高其耐腐蚀性、耐磨 性和装饰性的过程。常见的表面处理方法有喷涂、电镀、热 喷涂等。
04
铸铁的应用
汽车工业中的应用
01
02
03
发动机缸体
铸铁具有良好的耐磨性和 耐高温性能,是发动机缸 体的理想材料。
底盘零件
铸铁制成的底盘零件,如 刹车盘和转向节,具有较 高的强度和稳定性。
铸铁的结构原理及应用课 件
• 铸铁的简介 • 铸铁的结构原理 • 铸铁的生产工艺 • 铸铁的应用 • 铸铁的发展趋势与未来展望
01
铸铁的简介
铸铁的定义与特性
定义
铸铁是一种由生铁经过高温熔炼 后得到的合金,其成分中含有硅 、锰、磷、硫等元素。
特性
铸铁具有优良的铸造性能、耐磨 性、耐腐蚀性和中等强度等特点 ,常用于制造各种铸件和机器部 件。
化工设备
铸铁可以用于制造反应釜、压力容 器等化工设备,具有较高的耐腐蚀 性能。
船舶制造
铸铁在船舶制造中用于制造船锚、 船桨等耐磨耐腐蚀部件。
05
铸铁的发展趋势与未来展望
新材料与新工艺的发展
高强度轻质材料
随着新材料技术的不断发展,铸铁行业正逐步向高强度轻质材料转型,以提高产 品的性能和降低成本。
新型铸造工艺
产生重要影响。
铸铁的相图与凝固过程
铸铁的相图是描述铸铁在不同温度和 成分下的相组成和相变过程的图谱, 是指导铸铁生产和应用的重要工具。
在凝固过程中,铸铁可能会发生收缩、 变形、裂纹等缺陷,因此需要采取相 应的措施来控制铸铁的凝固过程,以 保证铸件的质量。
铸铁的凝固过程是指铸铁从液态冷却 凝固成固态的过程,这个过程中铸铁 的相组成和组织结构会发生变化,对 铸铁的性能产生影响。

铸造工中级3课件.ppt

铸造工中级3课件.ppt
图4-15 卧式冷压室式压铸机的工作原理 a)合型并注入金属液 b)加压 c)开型取出铸件 1—顶杆 2—熔融金属 3—铸件 4—压缩活塞 5—压缩室 6—铸型
二、压铸的工艺参数
1.压力 2.速度 3.温度 4.时间
1.压力
2.速度
3.温度
1)当采用压力浇注时,浇注温度应比普通砂型浇注温度低一些,具 体应根据合金性质、铸件壁厚和结构、模具的工作温度等参数来确 定。 2)压铸非铁金属时,模具温度应保持在一个适当的范围之内。
三、电炉熔炼
1.感应电炉熔炼铸铁的冶金特点 2.无芯感应电炉
1.感应电炉熔炼铸铁的冶金特点
(1)铁液成分的变化 1)碳、硅含量的变化。 2)锰的变化。 3)磷、硫含量的变化。 (2)铁液质量 1)温度成分均匀。 2)铁液的白口倾向大。
2.无芯感应电炉
(1)基本原理 无芯感应电炉就像一个空气芯变压器,并根据电磁感 应原理工作。 (2)坩埚修筑与烧结 坩埚修筑分大修和中修两种。 (3)熔炼操作 1)工频感应电炉熔炼和操作。
2.无芯感应电炉
表5-5 无芯工频感应电炉的熔炼操作程序
熔炼程序 1
2
主要内容 加起熔体
加炉料
操作要点
如果是冷炉或炉内没留铁 液,则应先加起熔体,以加 快熔化速度。起熔体通常是 整块状的,也可用几块较大 的铁料代替。如果起熔体的 尺寸较小,则可将其靠近炉 壁放置,否则熔化速度会减 慢
为加快熔料熔化速度和减 少损耗,通常先加熔点较低、 元素烧损率较小的炉料,后 加熔点较高、元素烧损率较 大的炉料,最后加入铁
图5-5 局部Fe-C合金相图对应的冷却曲线 1—w(C)=2.3% 2—w(C)=3.3% 3—w(C)=4.25%
第二节 铸钢的熔炼

《强韧铸铁》课件

《强韧铸铁》课件
农机具
一些农机具,如犁铧和收割机的切割器等,也常采用铸铁材料以提高其耐用性和强度。
建筑行业
建筑构件
在建筑行业中,强韧铸铁常用于制造建 筑物的承重结构,如梁、柱和基础等。
VS
管道系统
铸铁管道系统在建筑中广泛使用,因为其 具有良好的耐久性和抗压性能。
石油化工
储罐和管道
在石油化工行业中,强韧铸铁常用于制造储罐和管道系统,以承受高压力和腐蚀性介质 。
去除铸件表面杂质,进 行必要的精整和热处理

PART 02
强韧铸铁的特点与优势
高强度与韧性
总结词
强韧铸铁具有较高的强度和韧性,能够承受较大的压力和冲击力,不易发生脆 性断裂。
详细描述
强韧铸铁在承受压力和冲击时,能够保持较好的完整性,不易出现裂纹或破碎 现象。这种特性使得强韧铸铁在重型机械、汽车制造等领域得到广泛应用。
铸铁的种类与用途
种类
灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻 铸铁和特种铸铁等。
用途
广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机、 电力工业、机床制造和农业机械等领 域。
铸铁的生产工艺流程
原材料准备
准备铁水、砂芯和砂型 等。
熔炼与浇注
将铁水熔炼至规定成分 ,然后进行浇注。
冷却与落砂
使铸件冷却并从砂型中 脱落。
清理与精整
强韧铸铁产业的持续发展。
PART 05
案例分析
某汽车发动机缸体的强韧铸铁应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
汽车发动机缸体
强韧铸铁在汽车发动机缸体制造中的应用,通过优化材料 和工艺,提高缸体的强度、韧性和耐久性,从而提高发动 机的性能和可靠性。
某建筑扣件的强韧铸铁应用

铸铁(PPT课件)

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灰铸铁的力学性能主要取决于石墨的形状、大小及分
布状态,同时也与基体组织有关。由于石墨的力学性能几 乎等于零,所以灰铸铁的力学性能明显低于钢,也低于其 它铸铁件。又因其性能与基体组织有关,具有珠光体基体 的灰铸铁强度较高。因其抗压强度较高,约为抗拉强度的 3~4倍,所以灰铸铁适宜制造承受简单压力的构件,如机床 床身、底座、支柱等。
石墨化过程是原子的扩散过程。在实际生产中,上述 三个阶段不一定都充分进行,其中① ②阶段温度较高,碳 原子的扩散能力强,石墨化容易进行。按这三个阶段石墨 化程度不同灰口铸铁的基体组织会不同,如有F、F+P、P
除上述三个阶段石墨化外,生产中将白口铸铁在高温下 退火,也能使渗碳体分解获得石墨。这也是生产可锻铸铁的 方法。
1)灰口铸铁 碳全部或大部分以石墨存在于铸铁中, 断口呈灰黑色。是工业上最常用的铸铁,按石墨存在的形 式又分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。如图 6-1所示。
2)白口铸铁 碳主要以渗碳体存在,断口呈白亮色, 其性能硬而脆,切削加工困难,很少直接使用。但可以用 作表面要求高耐磨性的零件,如气门挺杆、球磨机磨球、 轧辊等。
2)灰铸铁的孕育处理 在铸铁液中加入少量的孕育剂(即加入含质量4%的硅 铁或硅钙合金)以形成大量的晶核,获得极为细小的片状石 墨和珠光体基体。经过这样处理后的铸铁称为孕育铸铁。
3)灰铸铁的牌号 如: HT200
“灰铁”字汉语 拼音首字母
σbmin=200MPa
其性能和用途,详见教材P91表6-1
4)灰铸铁的热处理 只能改变基体组织,不能改变石墨的形状、数量、 大小和分布。主要作用是消除应力、改善切削加工性、 提高表面的硬度和耐磨性等,分别有去应力退火、消除 白口、降低硬度退火,表面淬火。
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2021
(一) 铸铁的种类
根据C的存在形式,可以将铸铁分为: 1) 白口铸铁:C全部以渗碳体形式存在,碳在铸铁中的 分布除少量固溶于铁素体外,绝大部分以渗碳体形式存 在。因其断口呈银白色而得名,其性能硬而脆,很少直 接用于制作机器零件。 2) 灰口铸铁:C大部分或全部以石墨形式存在,因其断 口呈暗灰色而得名。应用广泛。 3) 麻口铸铁:C大部分以渗碳体形式存在,少部分以石 墨形式存在,断口灰、白色相间。硬而脆,很少应用。 此外,为满足某些特殊性能要求,向铸铁中加入一种或 多种合金元素(铬、铜、铝、硼等)而得到合金铸铁, 如耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。
和裂纹源,故G越多,抗拉强度、塑性及韧性越低。灰 口铁的抗拉强度、塑性及韧性均不如钢。 2) 大小:G越粗,局部承载面积越小,G越细,应力集中 越大,均使其性能下降。 3) 分布:越均匀,性能越好; 4) 形状:由片状至球状,强度、塑性及韧性均提高。
2021
灰口铸铁的优点在于以下几个方面: (1)具有良好的切削加工性 (2)具有良好减振性 (3)具有良好的减磨、润滑作用 (4)具有良好的铸造性能 (5)具有低的缺口敏感性
2021
(2)铸铁加热时的石墨化过程 亚稳定的渗碳体,当在比较高的温度下长
时间加热时,会发生分解,发生石墨化, 即 Fe3C→3Fe+C。加热温度越高,分解速度就 越快。
2021
2. 影响铸铁石墨化因素 主要化学成分、冷却速度及铁水处理等因素。 1) 化学成分 合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素 C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素, S是强烈
2021
孕育铸铁是指经过孕育处理的灰铸铁。 孕育处理是指浇筑前向铁水中加入少量 强烈促进石墨化的物质(孕育剂)进行处 理。最常用的孕育剂为含76%的铁合金。 经过孕育处理后既可得到灰口组织又可 细化石墨片,减少了石墨对基体的破坏 作用。
2021
(二)可锻铸铁
由一定成分的白口铸铁经石墨化退火使渗碳体 分解为团絮状G的一种高强度灰口铸铁,分为 黑心可锻铸铁(F基)、珠光体可锻铸铁(P 基)。可锻铸铁的强度、韧性,特别是塑性高 于普通灰口铸铁,实际不能锻造。
它有较高 的强度、 塑性和冲 击韧性, 可以部分 代替碳钢。
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1、可锻铸铁的牌号可锻铸铁有铁素体和 珠光体两种基体。
KT350-10、KTZ600-3 铁素体可锻铸铁以
“KT”表示,珠光体可锻铸铁以“KTZ”表示。 其后的两组数字表示最低抗拉强度和延伸率。
n2、用途 n可锻铸铁的典型牌号KT350-10、KT450-06等, 主要用于制造截面薄、形状曲轴、齿 轮等。
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(二)灰口铸铁的组织性能
1、铸铁组织 铸铁中C、Si含量较高,C大部分、甚至全部以游离状态石 墨(G)形式存在。 2、铸铁性能 铸铁的缺点是由于石墨的存在,使它的强度、塑性及韧性 较差,不能锻造,优点是具有良好的铸造性;由于游离态 石墨存在,使铸铁具有高的减摩性、切削加工性和低的缺 口敏感性。目前,许多重要的机械零件能够用灰口铸铁来 代替合金钢。
阻碍石墨化元素,降低铸铁的铸造和力学性能,应控 制其含量。 2) 冷却速度 冷速越快,不利于铸铁的石墨化,这主要取决于浇注温 度、铸型材料的导热能力及铸件壁厚等因素。
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(四)灰口铸铁的种类
1、根据石墨形态,灰口铸铁可以分为: 1) 普通灰口铸铁:G呈片状;简称灰铸铁 2) 可锻铸铁:G呈团絮状; 3) 蠕墨铸铁:G呈蠕虫状; 4) 球墨铸铁:G呈球状。
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1、牌号: HT(灰铁)+三位数字(最低σb), 其中,HT100为F基,HT150为F+P基,HT200~250为 P基,HT250~350为孕育铸铁。
2、灰铸铁的用途 常用的灰铸铁的典型牌号是HT150、HT200,前者
主要用于机械制造业承受中等应力的一般铸件如 阀体、工作台、刀架等;后者主要用于一般运输 机械和机床中承受较大压应力和较重要零件,如 气缸体、缸盖、箱体、机座、床身等。
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(六)常用铸铁材料
(一)灰铸铁
F+G片
F+P+G片
P+G片
灰铸铁中石墨呈片状,根据基体组织的不同,可分 为铁素体型、铁素体十珠光体型、珠光体型灰铸铁。
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灰铸铁的显微组织,如图所示。因片状石墨对基 体的割裂程度较严重,灰铸铁中基体强度的利用 率仅为30%~50%。灰铸铁的抗拉强度、塑性及韧 性低,但其铁水流动性好、凝固收缩小、缺口敏 感性小、切削加工性好、抗压强度高,并且具有 减摩及消震作用。
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2、根据金属基体组织不同,灰口铸铁又可分为: F、F+P及P灰口铸铁。
F+G片
F+P+G片
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P+G片
(五)铸铁的组织与性能的影响 铸铁的组织是由钢的基体和不同形状、数量、大小及分布
的石墨组成 1、 基体 由于石墨化程度的不同,基体有F、F+P及P三种。 F基体塑性和韧性好,P基体强度、硬度及耐磨性高。 2、 G的数量、大小、形状及分布 1) 数量:G破坏基体连续性,减小承载面积,是应力集中
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(二)球墨铸铁
由于G呈球状分布,根据基体组织的不同, 球墨铸铁可分为铁素体型、珠光体型十铁 素体型、珠光体型球墨铸铁。
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(三)铸铁的石墨化
1. 铸铁石墨化过程 铸铁中碳以石墨的形式析出的过程叫做铸铁的石
墨化。
(1) 铸铁的石墨化可发生在液态铸铁冷却过程 中 从热力学讲,石墨G为稳定态,而渗碳体Fe3C 为亚稳态。在冷却速度非常缓慢或加入石墨化 元素,可促使碳按石墨转变。但是,当冷却速 度较快时,也可析出渗碳体,称为白口。
铸铁
新疆应用职业技术学院 朱明霞
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铁碳合金种类
铁碳合金
工业纯铁 WC≤0.0218%

< 0.0218% WC≤2.11%
亚共析钢WC在0.0218%-0.77% 共析钢WC=0.77% 过共析钢WC在0.77%-2.11%
铸铁 WC>2.11%
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四、铸铁
C﹥2.11%wt的铁碳合金称为铸铁,特点是 含有较高的C和Si,同时也含有一定的Mn、 P、S等杂质元素。
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