铸铁知识金相PPT课件
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接种的材质改善就是进行石墨组织 变化,通过接种将D型或E型石墨变为A 型石墨。接种能防止白口化,改善质量 效果等。
1.2.1 物理的性质
灰铁的物理性质不仅取决于化学组成, 其组织也会带来很大的影响。例如,会因 铸铁中的碳以何种形式存在带来很大的差 异。因此,灰铁的物理性质不是以点,很 多是以范围来表示的。
(1)密度
灰铁的密度受其构成的组织要素的量的 影响。由于石墨特别轻,通过量的增减会对 密度产生差异。下图为各种类灰铁的密度。
灰铁的溶解温度越高,石墨就越 小,残留成为初晶奥氏体形状。这是 由于高温溶解石墨的核消失,易过冷。 通过适当的接种,能够改善该石墨组 织。
FUJIWA MACHINERY INDUSTRY (KUNSHAN) CO., LTD.
球墨铸铁
灰口铸铁
FUJIWA MACHINERY INDUSTRY (KUNSHAN) CO., LTD.
1.1 灰铁的组织
灰铁代表性的显微镜组织如图2.4所示。正如这张照片所看到的,灰 铁的显微镜组织由石墨组织和基地组织构成。而且,灰铁的各性质因这 些组织的状态而变化,铸铁的化学成分及凝固时的冷却速度等会给这些 组织很大影响。
灰铁组织构成要素各密度
铁素体(Si,O%) 珠光体 渗碳体 石墨 斯氏体 奥氏体(C,0.9%) 马氏体(C,0.9%)
(2)融点
灰铁因为是Fe-C-Si系3元合金,从凝固 开始到终了期间存在凝固范围,由于该范
围会因化学组成而变化,所以融点不固定。 凝固开始温度(初晶温度)根据化学组成 即碳及硅量而变化。
如前所述,灰铁的组织是 成熟度:对于由铸铁的碳素饱和 由石墨组织和基地组织构成的。度推定的标准的抗拉强度,实际 石墨的强度和基地比较,小得 的抗拉强度比如下公式所示。 可以忽视,石墨量越是增加铸 铁的强度就越低。另外,即使 成熟度 RG=σB×100/σB'=σB×100/(102-82.5Sc) 是同样石墨组织的情况下,因 比较硬度:由铸铁的抗拉强度推 基地组织,强度变化显著。灰 定的标准的布氏硬度和实际的硬 铁的基地如果从珠光体变化为 度公式如下。 铁素体的话抗拉强度和硬度也 比较硬度 RH=HB/HB'=HB/(100+4.3σB) 会显著降低,如果成为贝氏体 的话这些值就会显著上升。
非常に硬くて脆い
( Fe3C);很硬而且脆
5)ステダイト
斯氏体 燐を含む三元共晶組織 (αFe-Fe3C-Fe3P);硬く て脆い溶融温度が低い
含磷的三元共晶组织 (αFe-Fe3C-Fe3P);既 硬又脆,熔融温度低
FUJIWA MACHINERY INDUSTRY (KUNSHAN) CO., LTD.
另一方面,如果增加灰铁中的磷(P),融 点为1228K(955℃)的话会出现低斯氏体 〔磷化铁(Fe3P)和铁素体的疑似—2元共 晶〕,由于溶解温度显著降低,高温下使用 需要注意。因此,作为灰铁的融点,应在 1390~1520K(1117~1247℃)的范围内。
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铁素体(Ferrite):Fe中少量 含有被称为α固溶体的碳,软软 的。在灰铁上,多出现在石墨 的周边。
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为了改善铸铁的材质,在浇注之前 的溶汤里添加粒状的纯硅素(Si),硅 铁(Fe-Si),硅化钙等,这一般被称为 接种。
A型: 片状石墨分布均匀,无方向地排列。这样 容易得到接近共晶组成的亚共晶组成,是灰铁 最理想的石墨组织。
A
B型: 因为石墨呈玫瑰花瓣状分布,也称为玫瑰 状石墨。细的石墨部分的基地被铁素体化,抗拉 强度容易降低。
B
C型: 在片状石墨均匀分布里自由发达的粗大 初晶石墨(结集石墨)也混在。出现过共晶组成的 情况,由于这粗大初晶石墨抗拉强度显著降低。
C
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D型: 细小的共晶石墨分布在树枝状晶(枝蔓
状晶)之间。这是因为如果冷却速度大的话就
形成过冷石墨组织,石墨全体细微化。这种情
况下,抗拉强度比较的高,由于基地容易铁素
D
体化,所以耐磨耗性差。
E型: 由于小片状石墨沿着树枝状晶分布,排
灰鋳鉄金相組織
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片状石墨大小的分类(ISO 945)
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A
B
E
C
D
片状石墨的形状、分布的分类
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铸铁的基本知识
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●铸铁的种类
按照石墨形态可分为下列五种:
◎灰口铸铁:片状石墨 ◎球墨铸铁:球状石墨 ◎蠕墨铸铁:蠕虫状石墨 ◎白口铸铁:石墨以碳化物形式存在 ◎可锻铸铁:团絮状石墨
列有方向性,所以抗拉强度比D型高,比A型
Eபைடு நூலகம்
低。
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灰铁的基地组织在没有特别的 热处理或添加合金的情况下,形 成珠光体或铁素体或此两者的 混合组织。
珠光体(Pearlite):如图2.8所示,组 织呈白和黑的条纹状。是因为以铁素 体和渗碳体的板状结晶相交成层状的 截面作为观看的形状的。为此,有着 极其强韧的性质,在硅量的低范围里 布氏硬度约为230,抗拉强度约为 880N/mm2。
1.1.1 石墨组织
灰铁的石墨组织由于会 对其各性质,特别是机械性 质以很大影响。显微镜试 料截面上观察到的石墨如 右图,能看到各个片状,如果 溶出基地立体地进行观察 的话,就如右下图,意外地有 连续性。
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1)黒鉛
石墨 非常に軟らかくて脆い
很软,很脆
2)パーライト
珠光体
フェライトとセメンタイト が交互に並んだ層状組織 体;硬くて強度がある
铁素体和渗碳体交互排 列的层状组织体;硬且 有强度
3)フェライト
铁素体 微量のC(炭素)を含むα 含有微量C(碳素)的α 鉄;比較的軟らかくて伸び 铁;比较软有伸展性
がある
4)セメンタイト 渗碳体 鉄と炭素の化合物(Fe3C); 铁和碳素的化合物
1.2.1 物理的性质
灰铁的物理性质不仅取决于化学组成, 其组织也会带来很大的影响。例如,会因 铸铁中的碳以何种形式存在带来很大的差 异。因此,灰铁的物理性质不是以点,很 多是以范围来表示的。
(1)密度
灰铁的密度受其构成的组织要素的量的 影响。由于石墨特别轻,通过量的增减会对 密度产生差异。下图为各种类灰铁的密度。
灰铁的溶解温度越高,石墨就越 小,残留成为初晶奥氏体形状。这是 由于高温溶解石墨的核消失,易过冷。 通过适当的接种,能够改善该石墨组 织。
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球墨铸铁
灰口铸铁
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1.1 灰铁的组织
灰铁代表性的显微镜组织如图2.4所示。正如这张照片所看到的,灰 铁的显微镜组织由石墨组织和基地组织构成。而且,灰铁的各性质因这 些组织的状态而变化,铸铁的化学成分及凝固时的冷却速度等会给这些 组织很大影响。
灰铁组织构成要素各密度
铁素体(Si,O%) 珠光体 渗碳体 石墨 斯氏体 奥氏体(C,0.9%) 马氏体(C,0.9%)
(2)融点
灰铁因为是Fe-C-Si系3元合金,从凝固 开始到终了期间存在凝固范围,由于该范
围会因化学组成而变化,所以融点不固定。 凝固开始温度(初晶温度)根据化学组成 即碳及硅量而变化。
如前所述,灰铁的组织是 成熟度:对于由铸铁的碳素饱和 由石墨组织和基地组织构成的。度推定的标准的抗拉强度,实际 石墨的强度和基地比较,小得 的抗拉强度比如下公式所示。 可以忽视,石墨量越是增加铸 铁的强度就越低。另外,即使 成熟度 RG=σB×100/σB'=σB×100/(102-82.5Sc) 是同样石墨组织的情况下,因 比较硬度:由铸铁的抗拉强度推 基地组织,强度变化显著。灰 定的标准的布氏硬度和实际的硬 铁的基地如果从珠光体变化为 度公式如下。 铁素体的话抗拉强度和硬度也 比较硬度 RH=HB/HB'=HB/(100+4.3σB) 会显著降低,如果成为贝氏体 的话这些值就会显著上升。
非常に硬くて脆い
( Fe3C);很硬而且脆
5)ステダイト
斯氏体 燐を含む三元共晶組織 (αFe-Fe3C-Fe3P);硬く て脆い溶融温度が低い
含磷的三元共晶组织 (αFe-Fe3C-Fe3P);既 硬又脆,熔融温度低
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另一方面,如果增加灰铁中的磷(P),融 点为1228K(955℃)的话会出现低斯氏体 〔磷化铁(Fe3P)和铁素体的疑似—2元共 晶〕,由于溶解温度显著降低,高温下使用 需要注意。因此,作为灰铁的融点,应在 1390~1520K(1117~1247℃)的范围内。
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铁素体(Ferrite):Fe中少量 含有被称为α固溶体的碳,软软 的。在灰铁上,多出现在石墨 的周边。
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为了改善铸铁的材质,在浇注之前 的溶汤里添加粒状的纯硅素(Si),硅 铁(Fe-Si),硅化钙等,这一般被称为 接种。
A型: 片状石墨分布均匀,无方向地排列。这样 容易得到接近共晶组成的亚共晶组成,是灰铁 最理想的石墨组织。
A
B型: 因为石墨呈玫瑰花瓣状分布,也称为玫瑰 状石墨。细的石墨部分的基地被铁素体化,抗拉 强度容易降低。
B
C型: 在片状石墨均匀分布里自由发达的粗大 初晶石墨(结集石墨)也混在。出现过共晶组成的 情况,由于这粗大初晶石墨抗拉强度显著降低。
C
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D型: 细小的共晶石墨分布在树枝状晶(枝蔓
状晶)之间。这是因为如果冷却速度大的话就
形成过冷石墨组织,石墨全体细微化。这种情
况下,抗拉强度比较的高,由于基地容易铁素
D
体化,所以耐磨耗性差。
E型: 由于小片状石墨沿着树枝状晶分布,排
灰鋳鉄金相組織
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片状石墨大小的分类(ISO 945)
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A
B
E
C
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铸铁的基本知识
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●铸铁的种类
按照石墨形态可分为下列五种:
◎灰口铸铁:片状石墨 ◎球墨铸铁:球状石墨 ◎蠕墨铸铁:蠕虫状石墨 ◎白口铸铁:石墨以碳化物形式存在 ◎可锻铸铁:团絮状石墨
列有方向性,所以抗拉强度比D型高,比A型
Eபைடு நூலகம்
低。
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灰铁的基地组织在没有特别的 热处理或添加合金的情况下,形 成珠光体或铁素体或此两者的 混合组织。
珠光体(Pearlite):如图2.8所示,组 织呈白和黑的条纹状。是因为以铁素 体和渗碳体的板状结晶相交成层状的 截面作为观看的形状的。为此,有着 极其强韧的性质,在硅量的低范围里 布氏硬度约为230,抗拉强度约为 880N/mm2。
1.1.1 石墨组织
灰铁的石墨组织由于会 对其各性质,特别是机械性 质以很大影响。显微镜试 料截面上观察到的石墨如 右图,能看到各个片状,如果 溶出基地立体地进行观察 的话,就如右下图,意外地有 连续性。
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1)黒鉛
石墨 非常に軟らかくて脆い
很软,很脆
2)パーライト
珠光体
フェライトとセメンタイト が交互に並んだ層状組織 体;硬くて強度がある
铁素体和渗碳体交互排 列的层状组织体;硬且 有强度
3)フェライト
铁素体 微量のC(炭素)を含むα 含有微量C(碳素)的α 鉄;比較的軟らかくて伸び 铁;比较软有伸展性
がある
4)セメンタイト 渗碳体 鉄と炭素の化合物(Fe3C); 铁和碳素的化合物