经典:常用铸造合金及其熔炼

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

C'
E 1148℃
C
A+Fe3C A+G
738℃
• 第三阶段:
二次石墨F P S 600 Q
11
第二节 工业中常用的铸造合金及其熔炼
一、铸铁及其熔炼
铸铁:含碳量大于2.11%的铁碳合金,铸造合金中 应用最广。铸铁是以铁、碳和硅为主要元素 的多元合金。常用成分范围见下表。
铸铁的常用成分范围
组 元 wC wSi wMn wP wS wFe
成分(%)
2.4~4. 0
0.6~3.0
0.4~1.2
钢 ( 0.0218 % < C % ≤ 2.11 %)
亚共析钢 < 0.77 % 共析钢 = 0.77 % 过共析钢 > 0.77 %
白口铸铁
(2.11 % < C % < 6.69 %)
亚共晶白口铁 < 4.3 % 共晶白口铁 = 4.3 % 过共晶白口铁 > 4.3 %
10
第二节 工业中常用的铸造合金及其熔炼
结构及其他要求强度较高的构件。
8
半镇静钢:为脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸 腾钢和镇静钢之间,浇注时有沸腾现象,但较沸 腾钢弱。
半镇静钢钢锭的结构与沸腾钢钢锭相似,而性能 却与镇静钢钢锭相近,成分偏析小,综合机械性 能好。
9
第二节 工业中常用的铸造合金及其熔炼
Fe-C 合金分类
工业纯铁 —— C % ≤ 0.0218 %
Fe3C 和 G(graphite) Fe3C是一种亚稳定相,G是一种稳定的相。
Fe3C →3 Fe +C(高温)
由于条件的不同 ,铁碳合金存在两种相图 : Fe -Fe3C 亚稳系状态图 ,Fe - G 稳定系状态图
18
铁-碳双重相图
为了便于比较,习惯上把两个相图画在一起。此种合二为一 的相图称铁-碳双重相图
≤0.3
≤0.15
其余
12
➢铸铁的分类
➢根据C铸铁中存在形式的不同:
铸铁
白口铸铁:Fe3C 麻口铸铁:Fe3C+G 灰口铸铁:G
白口铸铁: 碳全部以Fe3C的形式存在,断口呈银色。
由于白口铸铁具有良好的耐磨性,所以有时也用来制造一些耐 磨件,如轧辊、粉碎机锤头、衬板、球磨机磨球和犁铧等。
13
灰口铸铁:
L+
A
H
B J
N
+
L+
E’ 2.08
E
L
1154℃ C C’ 4.26
L+G D F
+
G S’ 0.68
+ Fe3C A+G
738℃
L+Fe3C
I
PS
F+G
K
+ Fe3C
19
Q
第一阶段石 墨化
A
H
B J
L
N
L+
L+G
E’
1154℃ C
2.08 E
C’ 4.26
G S’ 0.68
A+G 738℃
PS
F+G
第二 阶段 D石墨 化 F
K
Q
第三阶段石
墨化
➢铸铁的石墨化过程
共晶石墨
1600A
L+δ
第一阶段(液态阶段) :
LC’ 1154℃ AE'+G 第二阶段:
A 1154~738℃ G
温度/ ℃
δ δ+A
H
B
JБайду номын сангаас
1400
1394℃
1200 A
1000
G 912℃
F+A 800
P' S'
L
L+A
E' 1154℃
5
炼钢设备不同,分为
炼钢
① 转炉炼钢——冶炼普通低碳钢
② 平炉炼钢——普通优质碳素结构钢、低合金钢
③ 电炉炼钢——优质钢(成本高)
(感应电炉或电弧炉)
6
沸腾钢:在冶炼时脱氧不充分,浇注时C与O反应 发生沸腾。
特点:其塑性好、成本低、成材率高,但不致密,
用途:这类钢一般为低碳钢,主要用于制造用量 大的冷冲压零件,如汽车外壳、仪器仪表外壳等。
铸铁 是以Fe、C元素为主的铁基材料,其含碳量 Wc >2.11%。
铸铁成形只能用铸造方法,不能用锻或轧制方法。 与钢相比,铸铁的强度低、塑性、韧性差,但具 有优良的铸造和切削加工性能。
按碳元素在铸铁中存在的方式不同,可将铸铁分 为白口铸铁、麻口铸铁和灰口铸铁。
根据石墨形状的不同,灰口铸铁又可分为灰铸铁、 可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。
镇静钢:脱氧充分,组织致密,成材率低。优质钢, 合金钢的钢锭
半镇静钢:介于前两者之间。
特殊镇静钢
7
镇静钢: 浇注时钢液镇静不沸腾。由于锭模上 部有保温帽(在钢液凝固时作补充钢液用),这 节帽头在轧制开坯后需切除,故钢的收缩率低, 但组织致密,偏析小,质量均匀。
镇静钢的缺点是有集中缩孔,成材率低,价格较高。 镇静钢材主要用于低温下承受冲击的构件、焊接
炼钢生铁——用于炼钢(大多数) 铸造生铁——熔炼铸钢(少量)
4
二、炼钢
钢与生铁在化学成分上主要区别: 钢含C量低(<1.4%) Si, Mn S, P杂质低
炼钢主要任务 ——生铁多余的C、杂质→氧化物
1. 钢的熔炼方法 平炉钢
按炉别分
转炉钢 电炉钢
按 脱 氧 程 度分
沸腾钢 镇静钢 半镇静钢
特殊镇静钢
第二章 常用铸造合金及其熔炼
1
本章主要内容与目的: 了解铸钢、铸铁的生产过程。 了解铸铁的分类。 理解铸铁石墨化及影响因素。 掌握普通灰口铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸
铁和蠕虫铸铁的生产特点、牌号、性能。
钢铁的生产过程影片
2
第一节 钢铁的生产过程
钢铁的生产过程是一个由铁矿石练成生铁、由生铁练成钢液 并浇注成钢锭的过程。
铁矿石、焦炭、石灰石→生铁→钢水→钢锭
一、炼铁
在高炉中进行:
铁矿石+焦碳+石灰石 炉料 →高炉
预热900~1200℃ → 焦碳燃烧,产生CO → 加热炉料, 发生反应
3
①还原反应: C、CO将FeO中氧分离→还原Fe ②造渣反应: CaO+SiO2=CaSiO3(炉渣) ③渗碳反应: Fe吸收焦碳中C→含C高,熔点低的生铁水
—碳大部或全部以石墨形式存在,断口呈暗灰色。
根据铸铁中石墨形态的不同,灰口铸铁又可分为:
灰口铸铁:
(根据G形态)
灰 铸 铁:片状 球墨铸铁:球状 可锻铸铁:团絮状 蠕墨铸铁:蠕虫状
14
1.普通灰铸铁 :简称灰铸铁,其石墨呈片状。
2.可锻铸铁: 其石墨呈团絮状。如图b所示。 3.球墨铸铁: 其石墨呈球状。如图c所示。 4.蠕墨铸铁 : 其石墨呈蠕虫状。如图d所示。
a
b
c
d 15
16
麻口铸铁:
组织中既存在石墨、又有莱氏体,是白口和灰口之间的过渡 组织,因断口处有黑白相间的麻点,故而得名。
➢根据铸铁的化学成分,铸铁分为:
普通铸铁 合金铸铁——含Si>4%、Mn>2%,或Ti,V,
Mo, Cr, Cu等
17
➢铸铁中的石墨化过程
石墨组织的形成,称为铸铁的石墨化过程。 铁碳合金中,C的存在方式有两种:
相关文档
最新文档