《铸铁和非铁合金》PPT课件

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1、3.4铸铁一.铸铁概述概念：C>2.11％的Fe-C合金。碳存在形式：间隙固溶于Fe、渗碳体（亚稳相，分解为Fe、C）、游离态石墨（稳定相，铁液或奥氏体中析出）1、铸铁的石墨化过程3个阶段：⑴a、液态铸铁结晶出一次石墨（过共晶铸铁）b、1154℃（E’C’F’线）L→奥氏体+石墨⑵1154~738℃奥氏体→二次石墨（E’S’线）⑶738℃奥氏体→α+石墨共析反应，共析石墨（P’S’K’线）铁碳合金中，C可以几种方式存在：1）以固溶方式存在于γ、α中----奥氏体与铁素体；2）以化合态的Fe3C形式存在；3）以游离态G

2、存在。Fe3C晶体结构G晶体结构正交晶系硬度高脆性大塑性低六方晶格强度低硬度低塑性低铸铁分类：白口铸铁：C主要以Fe3C形式存在；非白口铸铁：C主要以G(石墨)形式存在:在不同条件下，铁碳合金可以有亚稳定平衡的Fe-Fe3C相图和稳定平衡的Fe-G相图，即铁碳合金相图应该是复线相图：Fe-Fe3C相图和Fe－G相图。铁碳合金究竟按哪种相图变化，决定于加热、冷却条件或获得的平衡性质（亚稳平衡还是稳定平衡）。1、以Fe-Fe3C相图结晶（白口铸铁）铸铁是C>2.11%的铁碳铸造合金。碳绝大部分以Fe3C形式存在，断口呈银

3、白色，硬度高，脆性大，称为白口铸铁可用作耐磨铸件、冷硬铸铁轧辊或车轮，也可作为炼钢原料。根据碳的含量不同，可分为：#亚共晶白口铸铁共晶白口铸铁过共晶白口铸铁2、以Fe-G相图结晶碳的含量大于2.11％的铁碳铸造合金，C全部或大部分以G形式存在，通常有较多的Si、Mn、S、P等元素根据G形状的不同，非白口铸铁可分为灰口铸铁（HT）：G呈片状球墨铸铁（QT）：G呈球状蠕墨铸铁（RUT)：G呈蠕虫状可锻铸铁（KT）：G呈团絮状可锻铸铁是由含碳硅不高的白口铸铁经石墨化退火处理得到灰口铸铁的显微组织F+G片F+P+G片P+G片

4、球墨铸铁的显微组织球墨铸铁管道接口蠕墨铸铁可锻铸铁的显微组织2、铸铁中的合金元素⑴促进石墨化的元素C、Si、Al、Cu、Ni、Co（大多为非碳化物形成元素）⑵阻碍石墨化的元素Cr、W、Mo、V、Mn、P、S（大多为碳化物形成元素）3、铸铁性能特点均是石墨化铸铁（HT—KT—RUT—QT），性能为何相差很大呢？石墨的形态对其影响较大片状G灰口铸铁：G对基体严重割裂力学性能差蠕墨铸铁：端部钝化力学性能较好团絮状G铸铁：大大降低对基体的割裂力学性能明显改善球墨铸铁：对基体割裂作用最小因G存在而产生的特殊性能切削加工性能铸造

5、性能耐磨性减振性对缺口不敏感二.灰口铸铁1、成分：C2.5~4.0,Si1.0~3.0,Mn,P,S等碳当量C.E.：将铸铁中所含元素按促进石墨化能力折算成C时所相当的总碳量。C.E.=C+1/3Si+1/3P2、牌号：HTXXXXXX—表示最低抗拉强度(MPa)如HT100，HT150，HT200（普通灰口铸铁）HT250，HT300，HT350，HT400(孕育铸铁)3、影响灰口铸铁组织和性能的因素(1)化学成分：主要控制C、Si含量C、Si过高，石墨片过多、过大；过低，出现白口组织(2)冷却速度：影响石墨化程度

6、4、孕育处理定义：铸铁溶液浇铸前加入少量孕育剂，以改善灰口铸铁力学性能的技术目的：①细小、均匀石墨片；②避免白口组织三.球墨铸铁高强度铸铁，综合力学性能好（与钢相近）1.成分：C、Si%比HT高，S%低C3.6~3.9%，Si2.0~2.8％，Mn＝0.6~0.8％，S＜0.07％,P＜0.1%。2.生产：熔化+球化处理+孕育处理+浇注球化处理：加入球化剂；（Mg及其合金，稀土镁合金）孕育处理：75硅铁合金。3.牌号：QT400-17，QT420-10（F+球G）QT500-5（F+P+球G）QT600-2，QT70

7、0-2，QT800-2（P+球G）QT1200-1（下B+球G）两组数字分别表示最低抗拉强度与伸长率4.组织：F，F+P，P，M，B+球G5.性能：力学性能好于HT，可以代替钢来生产某些零件如曲轴、连杆等6.热处理：可采用钢的普通热处理工艺。四.蠕墨铸铁性能：强度接近于QT；耐热性较高生产：一定成分的铁水进行蠕化处理。加入蠕化剂。蠕化剂目前主要采用镁钛合金、稀土镁钛合金等；牌号：RUT260，300，340，380，420组织：F+蠕GF+P+蠕GP+蠕G用途：用于汽缸盖、汽缸套、液压阀等；五.可锻铸铁完全白口铸铁，

8、经长时间石墨化退火（900－980℃）形成：由白口铸铁经石墨化退火处理得到；Fe3C团絮状G+Fe成分:C2.2-2.8,Si1.2-2.0,Mn0.8-1.0组织：F或P+团絮状G；牌号：KT300-6,330-8,350-10,370-12(F+团G)KTZ450-5,500-4,600-3,700-2(P+团G)性能：强度、塑性和冲击韧性