材料知識(shí)_鑄鐵

1、整理課件l鑄鐵是碳含量大于2.11的鐵碳合金。除碳以外，鑄鐵還含有較多的Si、Mn和其他一些雜質(zhì)元素。同鋼相比，鑄鐵熔煉簡(jiǎn)便、成本低廉，雖然強(qiáng)度、塑性和韌性較低，但是具有優(yōu)良的鑄造性能，很高的減磨和耐磨性，良好的消震性能和切削加工性能以及缺口敏感性低等一系列優(yōu)點(diǎn)。l按鑄鐵中是否有石墨存在，把鑄鐵分成灰鑄鐵和白口鑄鐵。按石墨形態(tài)的不同，可以分為（普通）灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵。此外，按鑄鐵中是否含有除常規(guī)元素以外的合金元素，還可把鑄鐵分成普通鑄鐵與合金鑄鐵（亦稱(chēng)為特種性能鑄鐵）。 整理課件l灰鑄鐵l球墨鑄鐵l等溫淬火球墨鑄鐵l蠕墨鑄鐵l可鍛鑄鐵l合金鑄鐵整理課件l灰鑄鐵是以鐵為基體，

2、碳主要以片狀石墨形態(tài)存在的鑄鐵材料。灰鑄鐵也稱(chēng)為片狀石墨鑄鐵，有時(shí)也稱(chēng)為薄片狀石墨鑄鐵。 整理課件lGB/T9439-1988 灰鑄鐵件lGB/T7216-1987 灰鑄鐵金相l(xiāng)CACJS-1-92 灰鑄鐵件技術(shù)條件lQ/CACJS-1-2008 灰鑄鐵件（2009.1.1實(shí)施）整理課件l根據(jù)直徑30mm單鑄試棒的抗拉強(qiáng)度，將灰鑄鐵分為HT150、HT200、 HT225、 HT250、HT275、HT300、HT350七個(gè)牌號(hào)。 整理課件l1生產(chǎn)方式及化學(xué)成分l2力學(xué)性能l3金相組織l4缺陷整理課件l灰鑄鐵的生產(chǎn)方法和化學(xué)成分由供方?jīng)Q定，但必須達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的灰鑄鐵牌號(hào)和相應(yīng)的機(jī)械性能指標(biāo)。

3、 l表1 不同牌號(hào)灰鑄鐵的化學(xué)成分參考 整理課件l通常以抗拉強(qiáng)度作為鑄件合格與否的力學(xué)性能檢測(cè)的重要參數(shù)；如用戶(hù)或圖紙對(duì)硬度、金相組織等其它檢驗(yàn)參數(shù)有要求時(shí)，則應(yīng)對(duì)相應(yīng)要求的指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。l單鑄試棒的力學(xué)性能l鑄件的力學(xué)性能整理課件整理課件整理課件整理課件l石墨:灰鑄鐵的石墨形態(tài)分為A、B、C、D、E五種（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中有F型石墨的規(guī)定），本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的汽車(chē)零部件中的石墨形態(tài)應(yīng)該以A型石墨為主。l在非過(guò)共晶成分條件下，灰鑄鐵基體組織中不會(huì)存在C型石墨；經(jīng)常在顯微鏡下看到的團(tuán)、塊狀石墨并不是C形石墨，而是片狀石墨的不同剖面角度所致。l基體組織：主要為珠光體基體，允許有少量鐵素體，碳化物和

4、磷共晶總量不大于2%。l灰鑄鐵件金相組織的檢測(cè)方法和檢測(cè)項(xiàng)目應(yīng)符合GB/T 7216。若需方對(duì)金相組織各檢測(cè)項(xiàng)目的數(shù)量、分布、級(jí)別及取樣位置有明確規(guī)定時(shí)，應(yīng)按需方圖紙、技術(shù)要求執(zhí)行。整理課件塊狀石墨C型石墨整理課件l鑄件尺寸、形狀：應(yīng)符合圖紙要求，一般尺寸按鑄件圖和GB/T 6414鑄鐵尺寸公差和機(jī)械加工余量執(zhí)行。供需雙方根據(jù)具體情況可規(guī)定特殊要求，但應(yīng)在圖樣上特殊注明。l尺寸公差、加工余量：一般灰鑄件的壁厚尺寸公差，按該鑄件選定的基本尺寸公差等級(jí)降低一級(jí)。 l重量偏差按GB/T 11351 鑄件重量公差執(zhí)行，重量偏差不作為鑄件最終驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，如產(chǎn)品有特殊要求按產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。l鑄件表面凸瘤、

5、毛刺、澆口殘余要不影響加工定位、裝配、夾緊和使用。各種殼體鑄件其內(nèi)表面不得有影響裝配、傳動(dòng)的凸瘤、毛刺存在，也不可附著能脫落的雜物，其內(nèi)腔雜物有特殊要求的按產(chǎn)品技術(shù)要求及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 整理課件l缺陷可分為三大類(lèi)l孔眼類(lèi)缺陷：氣孔、砂眼、縮孔、渣孔等。l膨脹類(lèi)缺陷：漲砂、鼠尾、夾砂、凸瘤、粘砂、燒結(jié)等。l不可修補(bǔ)類(lèi)缺陷：冷隔、澆不足、裂紋等。整理課件l鑄件表面上允許有輕微的不影響使用性能和加工性能的缺肉、凹陷和孔眼，如（氣孔、縮孔、砂眼、渣孔）等缺陷存在。l加工面上的鑄造缺陷，如缺肉、氣孔、縮孔、砂眼、渣孔等，其深度不超過(guò)加工余量的2/3。l非加工面上的鑄造缺陷，如缺肉、氣孔、縮孔、砂眼、渣孔

6、、密集性孔眼等，應(yīng)符合下表中規(guī)定。一個(gè)鑄件上的缺陷總數(shù)：大型鑄件不超過(guò)6處，中型鑄件不超過(guò)5處，小型鑄件不超過(guò)3處。鑄件內(nèi)外表面的孔眼缺陷不得重合。 整理課件整理課件整理課件l鑄件內(nèi)部孔眼缺陷可采用解剖與無(wú)損兩種方法進(jìn)行檢測(cè)。 整理課件l在不影響加工性能和使用性能的前提下，根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)條件的要求，允許加工前對(duì)加工面進(jìn)行修補(bǔ)，但是要保證加工后修補(bǔ)點(diǎn)不脫落。 整理課件整理課件整理課件l球墨鑄鐵是石墨呈球狀的灰鑄鐵，簡(jiǎn)稱(chēng)球鐵。球鐵是用灰鐵成分的鐵液經(jīng)球化處理和孕育處理得到的。球鐵組織由金屬基體和球狀石墨組成。球鐵的基體組織常用的有鐵素體、鐵素體加珠光體和珠光體三種。經(jīng)過(guò)合金化和熱處理，也可以獲得下貝

7、氏體、馬氏體、屈氏體、索氏體和奧氏體等基體組織。 整理課件lGB/T1348-1988 球墨鑄鐵件lCAYJS-17-90 鐵素體球墨鑄鐵鑄件技術(shù)條件lQ/CAYJS-17-2008球墨鑄鐵件(2009.1.1)整理課件l鑄件材料牌號(hào)通常是通過(guò)隨件澆注的單鑄試塊，經(jīng)加工成試樣后測(cè)定的力學(xué)性能而確定的。本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)汽車(chē)零件的性能要求，按單鑄試塊的力學(xué)性能分為9個(gè)牌號(hào) 。整理課件l1生產(chǎn)方式及化學(xué)成分l2力學(xué)性能和金相組織l3缺陷整理課件l1.1生產(chǎn)方式l根據(jù)鑄件質(zhì)量要求由供需雙方協(xié)商決定。l1.2化學(xué)成分l化學(xué)成分由供方自行決定，化學(xué)成分的選取必須要保證鑄件材料滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的性能指標(biāo)。l球墨鑄

8、鐵的化學(xué)成分通常不作為鑄件驗(yàn)收的依據(jù)，但有特殊要求時(shí)，應(yīng)以圖紙或客戶(hù)要求為準(zhǔn)。化學(xué)成分的選取必須保證鑄件材料滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的力學(xué)性能和金相組織要求。 整理課件整理課件l單鑄試棒的力學(xué)性能l鑄件的力學(xué)性能整理課件整理課件整理課件整理課件l石墨主要以球狀為主，通常石墨球化等級(jí)要符合GB/T 9441中的1-4級(jí),石墨大小5-8級(jí)。如有疲勞強(qiáng)度等特殊要求的，球化率由供需雙方商定。l基體組織參照上表執(zhí)行。l碳化物和磷共晶既影響鑄件的性能，又會(huì)導(dǎo)致加工困難，所以在珠光體和混合基體的鑄件中總量應(yīng)小于3%，而在鐵素體基體中則不希望存在這些組織。l金相組織的檢驗(yàn)次數(shù)和取樣位置由供需雙方商定。l球化級(jí)別和基體

9、組織主要通過(guò)金相顯微鏡檢查裁定。 如供需雙方認(rèn)同，也可以采用無(wú)損檢測(cè)的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。整理課件l與灰鑄鐵的缺陷規(guī)定相類(lèi)似，請(qǐng)參照。整理課件整理課件l等淬球鐵：等淬球鐵：l 一種以鐵、碳為基，碳主要以球狀石墨存在，并通過(guò)等溫淬火熱處理得到以?shī)W鐵體為主要基體的強(qiáng)韌性兼?zhèn)涞蔫T造合金材料。等淬球鐵也稱(chēng)為奧鐵體球鐵（以前曾稱(chēng)為奧貝球鐵或貝氏體球鐵等）。l球墨鑄鐵的等溫淬火熱處理：球墨鑄鐵的等溫淬火熱處理： l 將球鐵加熱到Ac1（奧氏體開(kāi)始形成溫度）以上保持充分時(shí)間，然后以避免產(chǎn)生珠光體的方式快速冷卻至一定溫度（馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度以上）并保溫充分時(shí)間，使球鐵得到由針狀鐵素體和富碳奧氏體組成的奧鐵體基體的一

10、種熱處理工藝。 整理課件lQ/CAYJS-25-1998奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵鑄件技術(shù)條件lGB等溫淬火球墨鑄鐵件討論稿整理課件l根據(jù)主要壁厚相當(dāng)于12.5mmt30mm，砂型或類(lèi)似導(dǎo)熱性鑄型鑄造的單鑄或附鑄試塊經(jīng)過(guò)加工的試樣，測(cè)得的最低力學(xué)性能來(lái)確定材料的牌號(hào)。l本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)單鑄或附鑄試塊經(jīng)加工的試樣測(cè)定的力學(xué)性能分級(jí)，將等淬球鐵分為5個(gè)牌號(hào) 。整理課件整理課件l等淬球鐵的生產(chǎn)方法，其化學(xué)成份、鑄造和熱處理工藝由供方確定，但要保證鑄造和熱處理工藝采用與已驗(yàn)收認(rèn)可過(guò)的第一批次試塊同樣的工藝參數(shù)，若需方有特殊要求時(shí)，可由雙方商定。l本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等淬球鐵的力學(xué)性能是鑄件驗(yàn)收的主要指標(biāo)。整理課件l力學(xué)

11、性能單鑄、附鑄試塊的力學(xué)性能本體的力學(xué)性能l金相組織整理課件整理課件整理課件l石墨為球狀，石墨球化級(jí)別應(yīng)符合GB/T 9441球墨鑄鐵金相標(biāo)準(zhǔn)中的1級(jí)和2級(jí)，不低于3級(jí)，石墨球數(shù)不低于100個(gè)/mm2。更精確的球化率由供需雙方在訂貨時(shí)商定。l球化級(jí)別可以通過(guò)金相檢測(cè)或者無(wú)損檢測(cè)的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，如有爭(zhēng)議時(shí)，用金相顯微鏡檢查裁定。l基體組織主要為由針狀鐵素體和富碳奧氏體組成的奧鐵體允許少量其它組成物（如馬氏體、碳化物）的存在，以不影響所要求的力學(xué)性能為原則。l鑄件某些斷面的冷卻速度可能不足以避免珠光體或其它高溫轉(zhuǎn)變物的形成，在這種情況下，鑄件內(nèi)哪些部位允許存在這些微量組織的最大值，以及這些部位的力學(xué)性能可由供需雙方商定。l如果需要了解熱處理后得到的顯微組織情況，一種間接的方法是進(jìn)行無(wú)缺口試樣的沖擊試驗(yàn)，通過(guò)斷口形態(tài)分析和沖擊值來(lái)加以判斷。整理課件整理課件l蠕墨鑄鐵是指其石墨大部分呈蠕蟲(chóng)狀，部分呈球狀的一種鑄鐵。蠕墨鑄鐵中的石墨是一種介于片狀石墨和球狀石墨之間的一種過(guò)渡型石墨。其石墨片短而厚，頭部較鈍、較圓，形似蠕蟲(chóng)狀，故有蠕墨之