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1、第二篇铸造第二章常用合金铸件的生产一、铸铁件生产铸铁是极其重要的铸造合金（总量占铸件80%以上）含碳量超过2.11%；碳全部或大部以石墨形式存在.分类：（依据石墨形态分类）灰铸铁；（组织：片状石墨+金属基体）可锻铸铁；（组织：团絮状石墨+金属基体）球墨铸铁；（组织：球状石墨+金属基体）蠕墨铸铁等。（组织：蠕虫状石墨+金属基体）（一）灰铸铁（灰口铸铁）灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁应用最广，占铸铁总产量80%以上。灰铸铁的组织：片状石墨+金属基体几点注意：铸铁含碳量；状态图上的位置；铸铁的常温组织。1.灰铸铁的性能：抗拉强度低（σb仅120～250MPa）,
2、塑性、韧性差（δ≤3%、aK≈0）；（灰铸铁性能与石墨有关，石墨愈多、愈粗大、分布愈不均,其力学性能愈差）灰铸铁的抗压强度与钢相近；优良的铸造性能和切削加工性能；属于脆性材料,不能锻造和冲压；灰铸铁的焊接性能很差、；（因价格较低廉，重要件最多只用于焊补）石墨的存在，使灰铸铁具有如下优越性能:优良的减振性（由于石墨对振动起缓冲作用,从而阻止振动能量的传播。灰铸铁减振能力为钢的5～10倍）应用：制造机床床身、底座、复杂件的壳体。耐磨性好（减磨性）（石墨本身是一种良好的润滑剂,而石墨剥落后又可使金属基体形成储存润滑油的凹坑）应用：制造机器导轨、衬套、活塞环等。
3、缺口敏感性小（石墨已使金属基体形成了大量缺口,外来缺口对灰铸铁的疲劳强度影响甚微）优良的铸造性能切削加工性能铸铁性能取决于（片状石墨+金属基体）灰铸铁基体组织可分为三类：铁素体灰铸铁：F+片状石墨珠光体-铁素体灰铸铁；（F+P）+片状石墨珠光体灰铸铁：P+片状石墨2.影响铸铁组织和性能因素：（化学成分、冷却速度）（1）化学成分（主要是碳、硅元素）碳：形成石墨化主要元素（2.7%～3.9%）硅：是强烈促进石墨化的元素。（1.1%～2.6%）因此,调整铸铁含硅量，可改变铸铁的组织和性能。硫：阻碍石墨化元素。（还会引起热脆性,增加白口倾向）磷：对石墨化基本没有
4、影响，但会增加铸铁的冷脆性。硫、磷属有害杂质,一般限制在0.1%～0.15%以下。锰：有益元素。（0.6%～1.2%）（2）冷却速度：缓慢冷却有利于石墨化出现。（冷却过快形成白口组织）白口组织——铸铁组织中碳以Fe3C形式存在，断口白色。3.灰铸铁的孕育处理目的：改变铸铁组织中的石墨形态，让其变细小均匀，是提高灰铸铁抗拉强度的有效方法。方法：获得含碳(2.7%～3.3%)、硅(1%～2%)均低的铁水——加入孕育剂,——浇注孕育剂：含硅量75%的硅铁，加入量：铁水重量的0.25%～0.6%孕育铸铁性能：强度、硬度较普通灰铸铁高,如σb=250～400 MP
5、aHB达170～270。必须注意，孕育铸铁的石墨仍为片状；冷却速度对其组织和性能的影响较小；厚大截面铸件上的性能（心部与外部性能）较为均匀；其塑性和韧性仍然很低,故其本质仍属灰铸铁。4.灰铸铁的牌号及应用灰铸铁的牌号：HT+三位数字（参阅GB5612—85《铸铁牌号表示方法》HT：表示灰铁数字：为其最低抗拉强度值，MPa。应用：参见书P53表2-3（二）可锻铸铁（玛铁、玛钢）由白口铸铁经石墨化退火而成的一种铸铁1.组织：团絮状石墨+金属基体2.机械性能：石墨割裂作用减小,抗拉强度显著提高。σb=300～400 MPa,最高可达700 MPa。(δ≤12%
6、,aK≤30 J/cm2,）但不能用于锻造。3.分类：黑心可锻铸铁（右图）珠光体可锻铸铁白心可锻铸铁（右图）4.牌号：KTH数字1—数字2KT：表示可锻铸铁，H：表示黑心Z：表示珠光体数字1：表示最低抗拉强度数字2：表示最低伸长率5.生产方式：先铸出白口坯件——清理坯件——石墨化退火特点：低碳(2.4%～2.8%)和低硅(0.4%～1.4%)含量铁水；铸出白口坯件；石墨化退火（缓慢加热到920～980℃,保温10～20h）有时几次；石墨化退火的总周期一般为40～70h。特点：生产过程复杂,退火周期长,能耗大,铸件成本较高。（三）球墨铸铁（球铁）1.球墨铸
7、铁的组织与性能组织：球状石墨+金属基体性能：（球状石墨割裂作用减轻,性能发生本质变化）抗拉强度一般为400～600MPa,最高可达900MPa;伸长率一般为2%～10%,最高可达18%；可通过退火、正火、调质、高频淬火、等温淬火等热处理方法（其它铸铁无效果）；有接近灰铸铁的优良工艺性能（铸造、切削性能）；“以铁代钢”的主要材料选择。（P+F）+球状石墨球墨铸铁的组织P+球状石墨F+球状石墨牌号及应用：QT+数字1—数字2QT：表示“球铁”，球墨铸铁数字1：表示其最低抗拉强度数字2：表示其最低伸长率（表2-5为球铁主要牌号、力学性能和用途举例）生产特点要求
8、低硫、低磷的铁水，向出炉的铁水中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。铁水要求
