【精品】铸铁材料基础

《【精品】铸铁材料基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、铸铁件材质基础知识前言人类形成初期，自然条件相当恶劣，生存过程中为了对抗自然灾害和其他生物的伤害，古人类充分发挥自己的智慧制作了石器工具。石器工具的出现，有效的提高了社会生产力，人类的生存条件得到了进一步改善。随着社会的进步，后续形成了许多不同的部落和国家，各个人类部落或者国家之间在发展的过程中开始争夺资源，他门相互之间展开了激烈的战争。为了能更多的消灭敌人和发展自己的势力，在部落首领和国家统治者的要求下，一些优秀的科学家开始研究新材料，制作战争工具和农业生产工具，于是在夏王朝的时代出现了青铜器，此时进入了青铜器时代。【青铜是红铜（纯铜）与

2、锡或铅的合金，熔点在700-900°C之间，比红铜的熔点（1083°C）低。含锡10%的青铜，硬度为红铜（硬度为：（HB）为35〜45的4.7倍，性能良好。青铜的特点是硬而脆，使用过程中断裂。】至商代，则为高度发达的青铜时代。春秋时期青铜时代宣告结束，到战国时期开始它被铁器时代所取代。现在铁器制品已经充斥在我们生活中的任何一个角落，铁质器具由于其材质的优越性，致使它能被人们接受并广泛运用。时至今日，随着科技的发展，经过科学家的努力各种各样不同性能和用处的铁质材料都一一诞生。使用木棍狩猎使用石器劳动青铜器之冠一一司母戊大方鼎秦国时代出土的铁剑

3、烹调用的铁锅【铸铁定义】铸铁是含碳量大于2.11%或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。工业上所用的铸铁，实际上都不是简单的铁一碳二元合金，而是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金。铸铁的成分范围大致为：C:2.4—4.0%、Si：1・4-4・3%、Mn：0.2-1.2%.P:0.1-1.2%.S:0.08-0.15%o有时还加入其他合金元素，以便获得具有各种性能的合金铸铁。【铸铁分类】*按断口特征分类1、白口铸铁：所含碳除极少量溶于铁素体外，全部以渗碳体形式存在，断口呈银白色，故而称为白口铸铁。白口铸铁组织中含有大量莱氏体，其性能硬而脆，很难机械

4、加工。因此，工业上很少用它来制造零件，一般做些耐磨件如：衬板、犁军华2、灰口铸铁：其中碳除微量溶于铁素体夕卜，大部分以石墨形式存在，因断口呈暗灰色而得名。它是工业中应用最广泛的铸铁。3、麻口铸铁：这种铸铁组织中既存在石墨，也有莱氏体，因断口处有黑白相间的麻点，故而得名。铸铁的共晶度分按石墨形态分类~1灰铁球铁蠕墨铸铁可锻铸铁石墨呈片状石墨呈球状石墨呈蠕虫状石墨呈团絮状按铸铁的共晶度分类亚共晶铸铁共晶铸铁过过共晶铸铁【灰铸铁和球墨铸铁铁的主要性能特点及原因】*灰铸铁：灰铸铁通常是指具有片状石墨的灰口铸铁，这种铸铁具有一定的机械性能、良好的铸造

5、性能以及其它多方面的优良性能，因而在机械制造业中获得最广泛的应用。灰铁中的立体片状石墨灰铁的性能特点•强度性能差（一般强度范围：130-360Mpa）;•石墨的缩减作用灰铸铁组织中存在大量的石墨，石墨强度（约20Mpa））很低可近似认为无强度，这就使得材料的实际承载面积总比材料的实际面积要小；•石墨的缺口（切割）作用灰铸铁组织中的石墨大多以片状形式存在，在石墨片的尖端有应力集中现象易导致基体过载失效；•硬度不稳定因受石墨的影响大硬度稳定性差；•缺口敏感性低——灰铸铁组织中存在大量的石墨，石墨的缩减作用与石墨的缺口作用使得灰铸铁缺口敏感性低，

6、石墨片越粗大缺口敏感性越低；•良好的减震性一一大量的石墨阻止了振动的传播，将能量转化成热能而散发；•良好的减摩性；•石墨本身具有润滑作用；•石墨脱落处可存储润滑油以保证油膜完整从而提高润滑效果；•由于灰铸铁对冷却速率的敏感性（壁厚效应），同一种牌号铸铁在不同铸件壁厚条件下的实际强度有很大的差别（薄壁与厚壁之间在强度上的差别达50-80MPa）球墨铸铁：球墨铸铁一般是用稀土镁合金对铁液进行处理,以改善石墨形态，从而得到比灰铸铁有更高机械性能的铸铁。球墨铸铁中的球状石墨球铁的性能特点•强度和硬度高•具有一定的韧性•优良的屈/强比•较低的缺口敏感

7、性原因：石墨呈球状对基体割裂作用弱，基体连续【常见元素对铸件性能的影响】金相显微组织*铁碳合金相图60050()4()<)00.51.01.52.02.53.03.54.04.5IDOFF曾140013(x)1200110000黑00987图中虚线表示铁-石墨系；实线表现铁-渗碳体系；虚线与实线重合的线条以实线表示。*铸铁中常见的五大元素碳（C）、硅（Si）、链（Mn）、磷（P）、硫（S）碳（C）:•碳是一种石墨化元素；对灰铸铁的影响•碳含量过高，组织中石墨粗大，强度降低'缩松倾向减小（国标规定HT100牌号的C:3・2%-3・8%;HT1

8、50牌号的C:3・0%-3・7%；HT200牌号的C:3・0%-3・6%,HT250牌号的C:2.954-3.5%）•碳含量过低，组织中石墨变细，强度增加，缩松倾向增大,铸造性能