冷熱加工學習3

小結：合金工藝性能充型能力凝固方式應力與變形流動性澆注條件鑄型條件逐層凝固糊狀凝固中間凝固收縮性能液態(tài)收縮凝固收縮固態(tài)收縮第二章常用合金鑄件的生產生產中常用鑄鐵為：C=2.8—3.5%鑄鐵在機器設備中常用作：機座、機架、箱體等承重件，也有用作齒輪、缸筒、軋輥、機床床身、導軌等。鑄鐵的種類：鑄鐵種類的劃分，一般是以碳的形態(tài)劃分的。本章重點介紹各種鑄鐵的性能、生產特點及其應用§1鑄鐵件生產

引言:1、何為鑄鐵？鑄鐵是碳質量分數大于2.11%、并常含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵碳合金。

用于制造機床的床身、床頭箱,發(fā)動機的汽缸體、機器的底座等，是工程上最常用的金屬材料之一。

箱體啟動閥2、鑄鐵分幾類？根據碳在鑄鐵中存在形式不同，可分三大類：（1）白口鑄鐵（2）灰口鑄鐵（3）麻口鑄鐵C的存在形式：滲碳體(Fe3C)，斷口為白色。性能硬而脆，難以切削加工。主要用作煉鋼原料，高耐磨零件（如軋輥、犁鏵等）。C的存在形式：石墨，斷口為灰黑色。

C的存在形式：石墨+滲碳體，斷口為黑白色。灰鑄鐵是鑄造性能最好，應用最廣泛的鑄鐵材料。性能：脆性大，很少使用。根據石墨（G）在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：普通灰鑄鐵：石墨呈片狀可鍛鑄鐵：石墨呈團絮狀蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲狀球墨鑄鐵：石墨呈球狀3、灰口鑄鐵的種類第六章鑄鐵普通灰鑄鐵一、灰鑄鐵的組織灰鑄鐵有鐵素體、珠光體、(鐵素體+珠光體)+石墨三種基本組織。F+片狀石墨（F+P）+片狀石墨P+片狀石墨灰鑄鐵中的碳由Fe3C（滲碳體）和石墨組成的，當化合碳為0.8%是珠光體灰鑄鐵，小于0.8%屬于珠光體-鐵素體灰鑄鐵，而全部碳以石墨形式存在為鐵素體灰鑄鐵。欲控制鑄鐵的組織和性能，必須控制石墨化反應的程度，而影響石墨化的主要因素是化學成分和冷卻速度。①化學成分的影響鑄鐵中C↑、Si↑,析出的石墨量↑,力學性能下降(碳當量=C%+1/3·Si%)；鑄鐵中C和Si的含量影響著鑄鐵的組織(見圖)；鑄鐵中的P、S是有害元素，應盡量減少其含量。②冷卻速度的影響

鑄件壁厚對組織的影響(見圖)冷卻速度對組織的影響(見圖)

灰鑄鐵的孕育處理：由于灰鑄鐵的抗拉強度有限，為了提高它的強度，對灰鑄鐵進行孕充處理。向鐵水中加入孕育劑（75%的硅鐵）進行孕育處理后得到的鑄鐵稱為孕育鑄鐵。

由于石墨片對鋼基體產生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)性、完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其抗拉強度低于鋼、而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料?；诣T鐵具有非常優(yōu)良的鑄造性能。二、灰鑄鐵的性能與應用

但其抗壓強度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣泛用于作承受壓力載荷的零件和結構，如機座、機床床身、軸承等。葉輪

發(fā)動機飛輪

普通灰鑄鐵三、灰鑄鐵的牌號HT+三位數字，數字表示最低抗拉強度。HT+三位數字HT200表示以?30mm的試樣作拉伸試驗測出的抗拉強度大于200MPA四、灰鑄鐵的熱處理如：HT150，HT200，HT250

熱處理只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)和分布，對提高性能效果不大。通常對其進行熱處理的方法和平共處目的是：1、消除內應力退火：2、高溫退火：消除白口組織3、表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲勞強度。第2節(jié)可鍛鑄鐵一、生產方法：先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵,然后進行高溫石墨化退火,使?jié)B碳體分解得到團絮狀石墨。二、可鍛鑄鐵的組織可鍛鑄鐵有鐵素體和珠光體兩種基體。

三、可鍛鑄鐵的牌號四、可鍛鑄鐵的性能及應用可鍛鑄鐵較高的強度、塑性和沖擊韌性，可以部分代替碳鋼?？慑戣T鐵不可鍛。鐵素體可鍛鑄鐵以“KT”表示，珠光體可鍛鑄鐵以“KTZ”表示。其后的兩組數字表示最低抗拉強度和延伸率。

如：KT350-10、KTZ600-3可鍛鑄鐵的牌號和機械性能

第3節(jié)球墨鑄鐵一、生產方法：在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑而直接獲得球狀石墨,得到球墨鑄鐵.二、球墨鑄鐵的組織三、球墨鑄鐵的牌號四、球墨鑄鐵的和機械性能

用“QT”標明，其后兩組數值表示最低抗拉強度和延伸率。QT420-10、QT600-2、QT800-2如:

機械性能

牌號基體

b

MPa

0.2

MPa

5

%ak

kJ/m2HB應用舉例QT400-17鐵素體40025017600≤179汽車、拖拉機床底盤零件；16-64大氣壓閥門的閥體、閥蓋QT420-10鐵素體42027010300≤207QT500-5鐵素體+球光體5003505－147～241機油泵齒輪QT600-2球光體6004202－2297～302柴油機、汽油機曲軸；磨床、銑床、車床的主軸；空壓機、冷凍機缸體、缸套QT700-2球光體7004902－2297～302QT800-2球光體8005602－2417～321六、球墨鑄鐵調質和正火后的組織性能

機械性能熱處理工藝

顯微組織σb

MPa

5

%ak

kJ/m2

HB調質:980℃退火后,900℃油淬+580℃回火回火索氏體+石墨

800～1000

1.7～2.7

260～320

240～340正火:980℃退火后,

900℃正火+580℃去應力退火珠光體+5%鐵素體+石墨

700

2.5

100

317～321

五、球墨鑄鐵的應用

具有與鋼相近的力學性能，可代替鋼和合金鋼使用。球墨鑄鐵管道接口

第4節(jié)蠕墨鑄鐵

一、生產方法：

在一定成分的鐵水中加入適量的蠕化劑而煉成的，其方法與程序與球墨鑄鐵基本相同。

二、蠕墨鑄鐵的組織蠕墨鑄鐵的石墨具有介于片狀和球狀之間的中間形態(tài)，其石墨片的長厚比較小，端部較鈍。呈蠕蟲狀。蠕墨鑄鐵是一種新型高強鑄鐵材料。它的強度接近于球墨鑄鐵，并且有一定的韌性、較高的耐磨性；同時又有和灰口鑄鐵一樣的良好的鑄造性能和導熱性。

三、蠕墨鑄鐵的牌號、性能和應用

蠕墨鑄鐵以“RuT”表示，其后的數字表示最低抗拉強度。

RuT300、RuT420

如：蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換器、內燃機汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模、液壓閥等鑄件。

牌號：性能：應用：排氣管

進氣管

第5節(jié)特殊性能鑄鐵

在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些具有各種特殊性能的合金鑄鐵。

1、耐磨鑄鐵（加鉻）2、耐熱鑄鐵

（Al、Si、Cr

）扇形擴散器托架襯板彎管石墨呈片狀石墨呈團絮狀石墨呈球狀石墨呈蠕蟲狀何為石墨？

石墨是游離狀態(tài)的碳，其強度、硬度、塑性、韌性很低，硬度僅為3—5HBS，伸長率近于零。

鑄鐵的組織可以看成是在鐵或鋼的基體上夾雜著石墨，石墨對基體產生割裂作用。

因此，石墨的存在使鑄鐵的力學性能下降，其性能比鋼低，不能鍛造，且石墨的數量越多，越粗大，分布越不均勻，鑄鐵的力學性能越差。

但石墨的存在也賦予鑄鐵許多鋼所不及的優(yōu)良性能，如鑄造性能、減振性和減摩性等。鑄鐵的石墨化鑄鐵組織的類型取決于石墨化的程度。