8第八章-铸铁.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,机械工程材料,-教材配套PPT课件,第八章 铸 铁,第八章 铸铁,铸铁是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等元素的多元铁基合金。,铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点，因而是应用最广泛的材料之一。,一、铸铁的石墨化过程,1、Fe-Fe,3,C 和 Fe-G,(,石墨,),双重相图,Fe,3,C是亚稳相，在一定条件下将发生分解：,Fe,3,C3Fe+C,（石墨）,共晶白口铸铁,F基体球墨铸铁,第一节 铸铁的分类与铸铁的石墨化,存在两个铁碳相图,：Fe-Fe,3,C和Fe-G双重相图,LG,L+Fe,3,C,2、铸铁的石墨化过程,铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程称为石墨化。,铸铁中的石墨可以在结晶过程中直接析出,也可以由渗碳体加热时分解得到。,台车式石墨化退火炉,3、影响石墨化的因素,化学成分的影响,碳和硅是强烈促进石墨化的元素。,碳、硅含量过低，易出现白口组织，力学性能和铸造性能变差。,冷却速度的影响,铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分扩散，结晶将按Fe-G相图进行，因而促进石墨化。,快冷时由于过冷度大，结晶将按,Fe-Fe,3,C,相图进行,不利于石墨化,.,二、,铸铁的特点及分类,工业上使用的铸铁主要是灰口铸铁。,1、铸铁的组织特点,钢的基体+G（石墨）,基体组织有铁素体、珠光体,和,铁素体加珠光体,三种,。,F+G,F+P+G,P+G,耐磨性能好。,由于石墨本身有润滑作用。,消振性能好。,由于石墨可以吸收振动能量。,铸造性能好。,由于铸铁硅含量高,成分接近于共晶.,切削性能好。,由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。,2,、铸铁的性能特点,力学性能低。,由于石墨相当于钢基体中的裂纹或空洞，破坏了基体的连续性，且易导致应力集中。,3、铸铁的分类与牌号表示方法,铸铁,名称,石墨,形态,基体,组织,编 号 方 法,牌号实例,灰,铸,铁,片,状,F,HT+一组数字,数字表示最低抗拉强度值，单位MPa。,“HT”表示灰铸铁代号。,HT100,F+P,HT150,P,HT200,可,锻,铸,铁,团,絮,状,F,KTH+,两组数字,KTB+,两组数字,KTZ+,两组数字,KTH300-06,表F,心P,KTB350-,04,P,KTZ450-06,KTH、KTB、KTZ,分别为黑心、白心、珠光体可锻铸铁代号；第一组数字表示最低抗拉强度值，MPa；,第二组数字表示最低伸长率值，%,铸铁的分类与牌号表示方法（续）,铸铁,名称,石墨,形态,基体,组织,编 号 方 法,牌号实例,球 墨 铸 铁,球,状,F,QT+两组数字,第一组数字表示最低抗拉强度值，MPa；,第二组数字表示最低伸长率值，%。,“QT”表示 球墨铸铁代号,QT400-15,F+P,QT600-3,PQT700-2,蠕 墨,铸 铁,蠕,虫,状,F,RuT+一组数字,数字表示最低抗拉强度值,MPa。,“RuT”表示蠕墨铸铁代号,RuT260,F+P,RuT300,P,RuT420,第二节 常用铸铁,一、灰铸铁,灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产量约占铸铁总产量的80%以上。,1、组织,灰铸铁的组织是由液态铁水缓慢冷却时通过石墨化过程形成的，其基体组织有,铁素体,、,珠光体,和,铁素体加珠光体,三种。,灰 铸铁 的显 微组 织,铁素体灰铸铁,珠光体灰铸铁,铁素体加珠光体灰铸铁,常对灰铸铁进行孕育处理，以细化片状石墨。,常用的孕育剂有硅铁和硅钙合金。,经孕育处理的灰铸铁称为,孕育铸铁,。孕育处理前,孕育处理后,硅铁,硅钙,2、热处理,热处理只改变基体组织，不改变石墨形态。,灰铸铁强度只有碳钢的3050%，热处理强化效果不大。,灰铸铁常用的热处理有：,消除内应力退火(又称人工时效),消除白口组织退火,表面淬火,3、用途,制造,承受压力和震动的零件,如,机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体,。,大型船用柴油机汽缸体,(HT-300),重型机床床身,(HT-250),变速箱体,可锻铸铁石墨化退火工艺曲线,二、可锻铸铁,石墨呈团絮状的灰口,铸铁，是由白口铸铁,经石墨化退火获得的。,1、组织,：,基体(F、P)团絮状G,铁素体基体可锻铸铁又称,黑心可锻铸铁。,2、性能,：,强度为碳钢的00%，接近于铸钢。,名为可锻，实不可锻,可锻铸铁的显微组织,黑心可锻铸铁,珠光体可锻铸铁,可锻铸铁的石墨化退火,3、用途,用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如,汽车、拖拉机的前后轮壳,、,管接头、低压阀门,等。,可锻铸铁管件,三、球墨铸铁,石墨呈球形的灰口铸铁。由液态铁水经石墨化得到.,1、组织：基体（F、F+P、P）+球状G,球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。,球化剂为镁、稀土和稀土镁。,硅铁,硅钙,稀土镁,为避免白口，并使石墨细小均匀，在球化处理同时还进行孕育处理。,常用孕育剂为硅铁和硅钙合金。,球墨铸铁的显微组织,铁素体加珠光体球墨铸铁,铁素体球墨铸铁,珠光体球墨铸铁,球墨铸铁中的石墨球,2、性能与热处理,强度是碳钢的7090%。球墨铸铁的突出特点是屈强比(,0.2,/,b,)高,约为0.70.8,而钢一般只有0.30.5。,球墨铸铁可进行各种热处理,如,退火,、,正火,、,淬火加回火,、,等温淬火,等,。,3、用途,承受震动、载荷大的零件，如,曲轴、传动齿轮,等。,四、蠕墨铸铁,蠕墨铸铁是20世纪60年代发展起来的一种新型铸铁.,蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的.,蠕化剂为稀土硅铁镁合金,、,Thank You!,