2-3常用合金铸件的生产.ppt

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1、常用合金铸件的生产铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金，按碳在合金中的存在方式可以将铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁以及蠕墨铸铁等。白口铸铁灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁蠕墨铸铁7/17/20212－3铸铁白口铸铁碳全部以Fe3C化合物的形式存在，断面呈银灰色，由于大量硬而脆的渗碳体存在，其性能表现为硬度高，脆性大，耐磨性好，难于切削加工。主要用于制造耐磨性要求高的零件，也可作为可锻铸铁的毛坯或炼钢原料使用。7/17/20212－3铸铁灰铸铁的组织灰铸铁中的碳一部分形成金属基体，一部分则以自由碳（片状石墨）的形式存在。故而灰铸铁的组织为钢的基

2、体＋片状石墨灰铸铁可以分为三类珠光体灰铸铁—珠光体基体上分布着细小而均匀的片状石墨珠光体－铁素体灰铸铁—珠光体和铁素体组成的基体上分布着较粗大的片状石墨铁素体灰铸铁—铁素体基体上分布着粗大的片状石墨7/17/20212－3铸铁灰铸铁的性能灰铸铁的机械性能较差，脆性大，抗拉强度低，但耐磨性、减振性好，熔点较低，铸造成本低廉。机械性能工艺性减振性耐磨性缺口敏感性7/17/20212－3铸铁影响灰铸铁组织与性能的因素灰铸铁的性能取决于组织，而组织又取决于C在铸铁中的存在形式，实质上是取决于钢的基体及其上所分布片状石墨的数量、分布方式、大小。C总=C石墨

3、+C化合,必须控制铸铁的石墨化程度。化合碳为0.8%时形成珠光体灰铸铁，少于0.8％时形成珠光体-铁素体灰铸铁，全部以石墨形式存在时形成铁素体灰铸铁。7/17/20212－3铸铁灰铸铁的石墨化及影响因素石墨化即石墨的结晶过程，石墨化程度越大灰铸铁组织中的自由碳（石墨）越多，化合碳越少，因此不同的石墨化程度形成不同组织和性能的灰铸铁。灰铸铁的组织取决于自由碳与化合碳的多少及比例，取决于石墨化的程度。影响石墨化程度的因素有化学成分的影响冷却速度的影响7/17/20212－3铸铁灰铸铁的孕育处理提高机械性能的有效方法是向铁水中加入孕育剂，进行孕育处理。

4、由于均匀地悬浮着外来弥散质点，增石墨的结晶核心。石墨细小分布均匀，并获得珠光体基体。σb＝250～400Mpa,HB=170～270。石墨仍为片状，塑性，韧性仍然很低，本质仍属灰铸铁。冷却速度对其组织和性能的影响甚小。制造工艺较普通灰铸铁严格。常用孕育剂为75%的Ｓi铁，加入量为0.25～0.10%。孕育铸铁的组织是珠光体基体＋均匀分布的细小片状石墨7/17/20212－3铸铁灰铸铁的热处理人工时效（高温时效、低温退火）铸件因不厚不均及结构复杂而导致的热应力，必须在开箱出砂后进行人工时效以消除之。铸件缓慢加热至500～550℃，保温后随炉冷却。表

5、面淬火灰铸铁不能整体淬火，只能表面淬火以提高表面耐磨性。快速加热冷却，减小热影响区。表面淬火一般使用火焰表面淬火或高频电热表面淬火。7/17/20212－3铸铁灰铸铁的生产特点及牌号冲天炉内熔练，不需要炉前处理。铸造性能优良。一般不需冒口和冷铁，铸造工艺简化。浇注温度低，一般无需进行热处理。牌号以铸件的机械性能表示。数字为其最低抗拉强度，选择牌号时必须考虑壁厚。HT200最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁灰铸铁的牌号7/17/20212－3铸铁球墨铸铁的组织向灰铸铁水中添加球化剂和孕育剂，使石墨由片状变为球状并得以细化的高综合机械性能铸铁称为球墨

6、铸铁。由于球墨铸铁中的石墨呈球状，分割基体的作用小，造成应力集中的程度减弱，金属基体的强度得以充分发挥，所以其机械性能比灰铸铁大大提高。球墨铸铁的组织钢的基体＋分布其上的球状石墨7/17/20212－3铸铁球墨铸铁的性能球墨铸铁的工艺性能较好，流动性近于灰铸铁；加工性能近于灰铸铁，优于钢；可焊性比灰铸铁好。体收缩较大，近于铸钢，所以生产时应注意从工艺上采取措施创造顺序凝固条件，以预防缩孔缩松，具体措施可以设置冒口和冷铁；线收缩小，近于灰铸铁，小于铸钢，形成裂纹的倾向小。球墨铸铁具有良好的减振性、耐磨性及低缺口敏感性，抗压强度高，这方面性能优于钢，

7、而成本则较钢为低。7/17/20212－3铸铁球墨铸铁的生产球墨铸铁原则上只是比灰铸铁的含碳量较高，含硫、磷量较低。高碳是为了改善铸造性能及球化效果，低磷是为了防止急剧降低球墨铸铁的塑性、韧性及强度从而造成冷裂的倾向，低硫是为了防止其与球化剂形成硫化物从而加大球化剂的耗损倾向。球化处理7/17/20212－3铸铁球墨铸铁的热处理球墨铸铁的铸态组织为由珠光体和铁素体的混合基体以及少量自由渗碳体组成，石墨对基体的不良影响很小，机械性能取决于金属基体，因此通过热处理改变金属基体组织可显著提高球墨铸铁机械性能。主要的热处理方法有退火正火7/17/2021

8、2－3铸铁球墨铸铁的牌号及应用球墨铸铁随化学成分、冷却速度和热处理方法的不同，可得到不同的显微组织。铁素体球铁塑性、韧性好,珠光体球铁强