鑄鐵的分類、牌號及其生產(chǎn)過程

1、第七講第七講:鑄鐵的分類、牌號及其生產(chǎn)過程一、鑄鐵介紹 1鑄鐵概念和分類 2常用鑄鐵牌號和性能特點二、鑄鐵的結(jié)晶及石墨化過程三、高強度灰鑄鐵件的孕育處理四.球墨鑄鐵件生產(chǎn)五.可鍛鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵的滄州大鐵獅子箱體發(fā)動機曲軸連桿剎車器鑄鐵零件缸體一、鑄鐵介紹 Introduction of Cast Iron 1鑄鐵概念和分類 1)概念 ：C（2.4-4.0）% Fe-C合金。 2)分類 ： （1）灰口鑄鐵： G ， 斷口呈暗灰色 （2）白口鑄鐵： Fe3C ， 斷口呈亮白色 （3）麻口鑄鐵： G + Fe3C，斷口黑白相間灰口鑄鐵分類： According to morphology of gr

2、aphite 灰鑄鐵 蠕墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 球墨鑄鐵 片狀 蠕蟲狀 團絮狀 球狀 Flake Vermicular Agglomerated. Spheroidal四種鑄鐵金相照片Optical micrograph of the four kinds of VermicularFlakeAgglomeratedSpheroidal石墨在掃描電鏡下的形貌SEM micrograph of some kinds of VermicularVermicularFlakeSpheroidal2常用鑄鐵牌號和性能特點1）灰鑄鐵： 牌號：HT#，#：最低b （MPa） 如HT150性能特點：普通灰鑄鐵 （

3、1）b200MPa； 0 （2）硬度、抗壓強度與碳鋼相近； （3）耐磨、減振及缺口敏感性小； 應(yīng)用：受力小、耐磨、減振件如：機座、支架等。鑄鐵減振性能高強度灰鑄鐵（孕育鑄鐵）：Inoculated Cast Iron性能特點：（1）強度和硬度提高，如 HT350，普通灰鑄鐵 Ordinary孕育鑄鐵 Inoculated（2）壁厚敏感性小。 （3）塑性和韌性很差。應(yīng)用：靜載大、動載小、耐磨和減震的厚大件：機床床身等。05010015015010050140150160170180mm 硬度HB 中心表面 表面mm孕育鑄鐵普通灰鑄鐵2）球墨鑄鐵：Ductile Cast Iron牌號：QT#-#

4、， #： 如QT450-10性能特點： （1）b和硬度比灰鑄鐵高； （2）具有較高塑性； （3）與碳鋼比，屈強比大，且更耐磨、減振； 應(yīng)用：代替碳鋼制造汽車后橋殼、曲軸和連桿等。3）蠕墨鑄鐵： Compacted Cast Iron 牌號： RuT# 如RuT2604）可鍛鑄鐵： Malleable Cast Iron 不能接受鍛造 牌號： KTH#-#，如KTH330-08 KTZ#-#，如KTZ550-04 注：能耗大、成本高，逐漸被球鐵取代。二、鑄鐵的結(jié)晶及石墨化過程 1.鑄鐵的一次結(jié)晶和石墨化 石墨化指碳形成石墨的過程。 鐵-碳雙重相圖 Fe-C double EquilibriumG

5、石墨6.69%4.30%2.14%0.77%0.69%4.28%1154 11482.10%727 738 鐵-碳相圖2.鑄鐵二次結(jié)晶、共析轉(zhuǎn)變過程 形成基體：F、P、（F + P） 珠光體（ pearlite matrix） 850 3.影響鑄鐵石墨化因素 Factors affecting graphitization of 1）化學成分： Composition0123456Si 1234C%白口 Fe3CP灰口 GF灰口 GC、Si：促進石墨化 C（2.7-3.6）%， Si（1.1-2.5）% Mn：阻止石墨化 （0.4-1.2）% S：強烈阻止石墨化 （0.1-0.15）% P：微

6、促進石墨化 0.2% 2）冷卻速度：Cooling Rate 慢冷利于石墨化 總結(jié)： To sum up 1.常用鑄鐵零件采用灰口鑄鐵制造，有灰鑄鐵、 球鐵、蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵。 2.鑄鐵中石墨主要形成于一次結(jié)晶過程；基體 則在共析階段形成。鑄鐵成分和冷卻速度是 最關(guān)鍵的影響因素。三、高強度灰鑄鐵件的孕育處理Treatment of Inoculating of Flake Graphite Iron（1）目的 1）防止白口； 2）獲得均勻、細小共晶團。（2）操作(The Operation) 1）鐵水溫度應(yīng)高于14201440； 2）用75硅鐵(Ferrosilicon310mm）作孕育劑，

7、 加入鐵水重量（0.20.5）%； 3）加入方法：出鐵槽內(nèi)；或澆包內(nèi)；或鑄型內(nèi)。 4）處理后1520分鐘內(nèi)澆注完畢，以免衰退 。四.球墨鑄鐵件生產(chǎn)（1）化學成分：C：3.64.0%；Si：2.63.1）%； Mn：0.40.6%；P：小于0.1%；S：小于0.06%。（2）鐵水溫度：高于14001420（3）球化處理 1）稀土鎂作球化劑； 2）加入:鐵水量（1.31.8）%； 3）加入方法:沖入法（4）孕育處理1）目的：消除球化劑白口傾向； 并可細化石墨球，增加共晶團數(shù)目。2）加入量：對珠光體球鐵:（0.51.0）% 對鐵素體球鐵:（0.81.6）%（5）熱處理1）對珠光體球鐵，正火+中溫回火

8、； 對高強度球鐵應(yīng)調(diào)質(zhì)或等溫淬火；2）對鐵素體球鐵，應(yīng)退火。球化處理方法5.球鐵鑄造特點（與灰鑄鐵相比）（1）流動性差 （2）收縮大（3）應(yīng)采取以下工藝: 剛性大鑄型；順序凝固原則進行補縮；半封閉、過濾網(wǎng)和集渣包等擋渣措施。球墨鑄鐵件的縮孔和縮松（1）獲得白口毛坯；（按鐵-滲碳體相圖結(jié)晶）（2）對毛坯退火： 鐵素體可鍛鑄鐵工藝 1）加熱950 以上，保溫30小時。 奧氏體+團絮狀石墨； 2）冷卻到710730，保溫20小時。 鐵素體+團絮狀石墨； 3）爐冷到500600 ，出爐冷卻。 五.可鍛鑄鐵件生產(chǎn)珠光體可鍛鑄鐵工藝1）加熱到950 以上，保溫30小時。 奧氏體+團絮狀石墨；2）爐冷到820880 ，出爐冷卻。（3）應(yīng)用：適合于結(jié)構(gòu)復雜薄壁小型鑄件。 六、蠕墨鑄鐵：自學 石墨形狀: 介于片狀和球狀 性能: 灰鑄鐵和球鐵之間。 Questions:1.How to improve the quality of cast irons ?2.How to understand the treatment of spheroidal graphite ?詞匯 孕育鑄鐵：I