讲稿-ch7 铸铁3

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1、Chapter7铸铁Chapter7铸铁7.3铸铁的热处理•铸铁热处理的主要目的是通过改善铸铁的基体•对于球墨铸铁来说，由于石墨呈球状，组织，提高铸件的性能。铸铁的热处理和钢的对基体的割裂作用大大减轻，通过热处热处理有相同之处，也有不同之处。铸铁的热理可以使基体组织充分发挥作用，从而处理一般不能改善原始组织中石墨的形态和分可以显著改善球墨铸铁的力学性能。所布状况。以球墨铸铁像钢一样，其热处理形式有•对于灰铸铁来说，由于片状石墨所引起的应力退火、正火、调质、等温淬火、感应加集中效应是对铸铁性能起主导作用的因素，因热淬火和表面热处理等。此对灰铸铁施以热处理的强化效果远不如钢和球墨铸铁那样显著，

2、所以灰铸铁的热处理形式主要有退火、正火和表面热处理等，其它类型的热处理，像调质、等温淬火等较少采用。7.3铸铁的热处理7.3铸铁的热处理Chapter7铸铁Chapter7铸铁•铸铁的共析转变和共晶转变已经不是在一一、铸铁的相变特点个恒定温度下进行，而是在一个相当宽的温度范围内进行。在共析转变的开始至终了的温度范围内是一个由α＋γ＋G所组成的三相区。•Si显著地提高铸铁的共析转变温度，大约每增加1％Si，可提高共析转变温度28℃，在选取热处理加热温度时，应考虑这一点。•Si使状态图中共晶点的位置左移，例如从Si＝2.4%的纵截面中可以看出，共晶点的成分由原来的C＝4.3%处左移到C=3.5

3、%处，即三份硅相当于一份碳的作用。7.3铸铁的热处理7.3铸铁的热处理Chapter7铸铁Chapter7铸铁二、铸铁的热处理原理•加热温度愈高球化过程愈快，加热温度达到700℃保温后，可使90％以上的珠光体分解成铁1．铸铁在加热时的组织转变素体和石墨。（1）在共析温度以下加热时的组织转变•铸铁中含硅量愈高，石墨化比球化进行得愈强铸铁加热温度低于550℃时，组织不会发烈。由共析渗碳体分解所析出的共析石墨通过生变化，仅起消除内应力的作用。在扩散将聚集在原始组织中的石墨表面而不形成550℃以上至共析温度加热时，铸铁中将新相。发生渗碳体的球化（片状渗碳体转变为（2）在共析温度范围内加热时的组织转

4、变当铸粒状渗碳体）和石墨化（共析渗碳体分铁被加热到共析温度范围内时，主要发生珠光解为铁素体加石墨）。体和铁素体向奥氏体的组织转变，同时原始组织中的石墨开始溶解并向奥氏体扩散。7.3铸铁的热处理7.3铸铁的热处理Chapter7铸铁Chapter7铸铁（3）在共析温度以上加热时的组织转变2．铸铁在冷却时的组织转变•当把铸铁加热到稍高于共析温度以上并作短时保（1）在共析温度以上冷却时的组织转变温时，铸铁中的珠光体将完全转变为奥氏体，而铁素体随着保温时间的增加，向奥氏体的转变可•我们已经知道，在共析温度以上的铸铁组织是以完成，石墨中的碳原子可以不断地向奥氏体中由奥氏体和石墨组成的，在该温度范围内

5、冷却扩散，使奥氏体中的碳含量逐渐增加。时的组织转变视具体冷却速度而定。慢冷时，•随着加热温度的升高，自由渗碳体开始发生石墨从奥氏体中将析出石墨；较快冷时将从奥氏体化过程，即渗碳体分解生成奥氏体和石墨（高温中析出渗碳体；更快冷时，从奥氏体中来不及石墨化）。当加热温度达到900℃～960℃且保温析出石墨或渗碳体，而成为过冷奥氏体。一定时间后，高温石墨化可以充分进行，最终获得奥氏体加石墨的组织。加热温度如果进一步升高，虽然可使自由渗碳体加速分解，但同时会引起奥氏体晶粒粗化。7.3铸铁的热处理7.3铸铁的热处理Chapter7铸铁Chapter7铸铁（2）在共析温度及其以下温度冷却时的组织转变三、

6、铸铁的热处理工艺•铸铁冷却到共析温度时，组织由共析成分的奥氏1．消除应力退火体和石墨组成。此时，按不同的冷却条件继续冷却时将转变成不同的组织。•铸件的消除应力退火通常是将铸件以•当缓慢冷却（炉冷）时，转变为铁素体和石墨；50～100℃/h的速度加热到500～550℃，•当冷却速度较快（空冷）时，转变为珠光体、铁保温2～8h，然后炉冷（灰铸铁）或空冷素体和石墨；（球墨铸铁）。采用这种工艺可以消除•当以更快的速度冷却（吹风、喷雾）时，转变成铸件内应力达90～95％，这样的热处理珠光体，冷却速度愈大，所形成的珠光体愈细；不会引起铸件的组织变化。如果温度超•当以很快的速度冷却（油淬）时，转变为马氏

7、体过550℃或保温时间过长，反而会引起石和残余奥氏体，最终组织为马氏体、残余奥氏体墨化，使铸件硬度和强度降低。加石墨。7.3铸铁的热处理7.3铸铁的热处理Chapter7铸铁Chapter7铸铁2．消除铸铁白口以改善切削加工性的退火3．球墨铸铁的正火•铸铁在冷却时，表层及一些薄截面处往往容易•正火的目的是为了获得珠光体基体组产生白口。白口组织硬而脆，不好切削，同时织，并可使晶粒细化，组织均匀，以提也容易剥落，因此必须采用