常用合金铸件的生产

《常用合金铸件的生产》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章 铸铁第一节铸铁的分类铸铁是铁碳合金的一个大类，另一个大类就是钢。铸铁与钢的根本区别在于含碳量的不同，钢的含碳量低（<2.11%），铸铁的含碳量高（>2.11%，一般为2.5%~4.0%）。工业上使用的铸铁，并不是单纯的铁、碳二元合金，而是以铁和碳为主要元素并含有较多量的硅、一定量的锰及少量磷和硫的亚共晶合金。铸铁的基体结构与钢相似，有铁素体、铁素体+珠光体、珠光体三种，大部分碳以石墨形态存在，并分布于基体之中，铸铁与钢在组织上的区别就在于铸铁中有石墨存在。只有一种铸铁，碳是以化合状态（即Fe3C）存在，形成珠光体与Fe3C组成的结构，

2、其断口呈银白色，称白口铸铁，其特点是硬而脆，难以切削加工，故白口铸铁在生产中应用较少，仅利用其硬度高、抗磨损的特点，制造一些耐磨性要求高的轧棍、破碎机的压板、碾砂轮的轮缘等，制造可锻铸铁时先铸成自口铁的铸件，然后退火而成。按铸铁中碳的存在形态（反映在截面颜色），可将铸铁分为灰口铸铁、白口铸铁、麻口铸铁三类。灰口铸铁：大量的碳以游离态（石墨）存在，断口呈灰黑色，应用最广。白口铸铁：大量的碳以化合态（Fe3C）存在，断口呈银白色，既硬又脆，难以进行机械加工，很少用于制造零件。麻口铸铁：大部分碳化合态存在，少量以石墨形态存在，断口为银白色基体散布着

3、一些黑点，既硬又脆，难以加工，极少用。铸铁灰口铸铁按石墨的形状不同，可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁四种。灰口铸铁灰铸铁：石墨呈片层状可锻铸铁：石墨团絮状球墨铸铁：石墨呈球状蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状第二节灰铸铁灰铸铁是应用最广的一种铸铁，灰铁铸件约占铸铁件总产量的80%以上。灰铸铁中的碳以片层状石墨形状存在，因其断口为灰黑色，故称灰口铸铁。铸铁通常占机器设备总重量的50%以上。一、灰铸铁的性能灰铸铁显微组织由金属基体（铁素体、珠光体）和片状石墨组成，相当于在钢的基体中嵌入大量的石墨片，力学性能较差，抗拉强度较低，塑性、韧性几乎为0，属

4、脆性材料。灰铸铁的抗压强度受石墨的影响较小，与钢的抗压强度近似。1．可焊性差，焊接区易产生难加工的白口组织，易产生裂纹；2．铸造性能好，铸件缺陷少；3．切削性能好，因含有石墨，润滑性好，且产生崩碎切屑，对刀具磨损小；4．减振性好，石墨有缓冲作用，阻止振动能量传播，适于制造机床床身、底座等；5．耐磨性好，石墨本身就是良好的固体润滑剂，脱落后在摩擦面上形成大量显微凹坑，能起储存润滑油的作用，使摩擦面上保持油膜连续。适于制造导轨、衬套、活塞环等；6．缺口敏感性小，石墨已在金属基体上形成大量的缺口，故外来缺口影响甚微。二、灰铸铁的组织灰铸铁按基体组织

5、可分为铁素体灰铸铁、铁素体+珠光体灰铸铁、珠光体灰铸铁三种。1．铁素体基体灰铸铁铁素体基体的灰铸铁的石墨片粗大、量多，几乎所有的碳都转变成了石墨，石墨片对基体的割裂作用大，故力学性能差，应用较少。3．珠光体基体灰铸铁珠光体基体上分布着均匀、细小的石墨片，对基体的割裂作用较轻，故强度、硬度较高，多用于重要机件，如床身等。2．铁素体+珠光体基体灰铸铁珠光体与铁素体混合基体上分布着较粗大的石墨，故强度较低，铸造性能、切削性能、减振性优于珠光体基体灰铸铁，适用于一般机件，如齿轮箱等，是应用最广的灰铸铁。三、影响铸铁组织和性能的因素铸铁的组织和性能与石

6、墨化程度有关，影响石墨化的主要因素有化学成分和冷却速度。1．化学成分主要是碳和硅。碳是形成石墨的元素，碳和硅都是促进石墨化的元素，碳和硅含量越高，析出的石墨就越多、越粗大。2．冷却速度石墨析出需要高温条件，冷却速度快，则会阻碍石墨化。铸件的冷却速度主要取决于铸件壁厚及铸型材料的蓄热能力。四、灰铸铁的牌号和应用与钢不同，灰铸铁的牌号不能用化学成分表示，而是用力学性能来表示。牌号基体石墨应用举例HT100铁素体粗片状下水管、底座、外罩、手轮、重锤等要求强度不高的工件HT150铁素体和珠光体较粗片状水泵壳、阀体、阀盖、油泵壳、底座、刀架等HT200

7、较细珠光体中等片状气缸盖、气缸体、飞轮、一般机床的床身、轴承座等HT250细珠光体较细片状薄壁缸体、缸盖、机床立柱、横梁、床身、箱体、活塞等HT300细珠光体细小片状机床导轨，受力较大的床身、立柱，液压阀体，大型发动机缸体、缸盖，蜗轮，泵壳等HT350细珠光体细小片状机床导轨、工作台，水泵缸体、阀体、凸轮，大型发动机缸体、缸盖、衬套，需要表面淬火的铸铁件等五、灰铸铁的孕育处理为了提高灰铸铁的力学性能，尽量使石墨片细化，对其进行孕育处理。孕育处理就是在铁水中加入孕育剂（常用含硅75%的硅铁），增加石墨结晶核，可得到珠光体基体灰铸铁，石墨片细小，

8、且受冷却速度影响小。孕育铸铁适于较高强度、高耐磨性、高气密性铸件。第三节可锻铸铁可锻铸铁又称玛铁、玛钢，是白口铸铁经石墨化退火而成的一种铸铁。其石墨呈团絮状，对基体