铸造合金原理及熔炼 教学课件 作者 蔡启舟 吴树森 编第一章.ppt

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1、第一章铸铁合金第一节绪论1.1.1铸铁合金的种类1.1.2铸铁的相与组织1.1.1铸铁合金的种类（1）白口铸铁（2）灰铸铁（3）球墨铸铁（4）蠕墨铸铁（5）可锻铸铁（1）白口铸铁（2）灰铸铁（3）球墨铸铁（4）蠕墨铸铁（5）可锻铸铁（5）可锻铸铁1.1.2铸铁的相与组织（1）奥氏体（2）铁素体（3）石墨（4）碳化物（5）莱氏体（6）珠光体（7）磷共晶（1）奥氏体（2）铁素体（2）铁素体（3）石墨（3）石墨（4）碳化物（4）碳化物(5)莱氏体(6)珠光体(7)磷共晶(7)磷共晶第二节铸铁的结晶及组织形成1.2.1Fe

2、-C合金双重状态图1.2.2白口铸铁的一次结晶1.2.3灰铸铁的一次结晶1.2.4球墨铸铁的一次结晶1.2.5铸铁的二次结晶1.2.6化学成分对铸铁组织的影响1.2.7主要工艺因素对铸铁组织的影响1.2.1Fe-C合金双重状态图(1)铁－碳状态图的二重性(2)Fe-C-Si准二元相图(3)铸铁中常见元素对铁－碳相图的影响(4)碳当量和共晶度(1)铁－碳状态图的二重性(1)铁－碳状态图的二重性(1)铁－碳状态图的二重性(2)Fe-C-Si准二元相图图1-7含Si2.4%的Fe-C-Si三元状态图(实线含Si2.4%，

3、虚线含Si0.0%)(2)Fe-C-Si准二元相图（3）铸铁中常见元素对铁－碳相图的影响（4）碳当量和共晶度1.2.2白口铸铁的一次结晶图1-10共晶白口铸铁的室温平衡组织1.2.2白口铸铁的一次结晶图1-11亚共晶白口铸铁的室温平衡组织图1-12过共晶白口铸铁的室温平衡组织1.2.3灰铸铁的一次结晶（1）初生奥氏体的结晶（2）共晶凝固（3）石墨的晶体结构及片状石墨的长大（1）初生奥氏体的结晶（1）初生奥氏体的结晶图1-14灰铸铁中的奥氏体枝晶形貌（1）初生奥氏体的结晶（1）初生奥氏体的结晶（2）共晶凝固图1-15

4、（2）共晶凝固（3）石墨的晶体结构及片状石墨的长大图1-16亚共晶灰铸铁共晶转变过程示意图a)共晶转变开始阶段b)转变中期c)共晶转变终了（3）石墨的晶体结构及片状石墨的长大（3）石墨的晶体结构及片状石墨的长大1.2.4球墨铸铁的一次结晶(1)球状石墨的结构(2)球墨铸铁的共晶转变(3)球状石墨的形成机理(4)蠕虫状石墨的形成过程(1)球状石墨的结构图1-19球状石墨的偏光照片图1-20球状石墨的表面形态图1-21球状石墨内部的年轮结构图1-22球状石墨结构示意图(2)球墨铸铁的共晶转变(2)球墨铸铁的共晶转变(3

5、)球状石墨的形成机理①核心说②过冷说③表面能说④吸附说⑤位错说⑥气泡说①核心说②过冷说③表面能说④吸附说⑤位错说⑥气泡说图1-24气泡理论的球状石墨生长模型(4)蠕虫状石墨的形成过程图1-25蠕虫状石墨的形貌(TEM)(4)蠕虫状石墨的形成过程1.2.5铸铁的二次结晶(1)奥氏体中碳的脱溶(2)铸铁的共析转变(3)过冷奥氏体的中温及低温转变(1)奥氏体中碳的脱溶(2)铸铁的共析转变①形貌②形核③生长①形貌②形核③生长③生长(3)过冷奥氏体的中温及低温转变1.2.6化学成分对铸铁组织的影响(1)碳和硅对铸铁组织与力学

6、性能的影响(2)硫和锰对铸铁组织与性能的影响(3)磷对铸铁组织与性能的影响(4)铸铁中合金元素对组织与性能的影响(1)碳和硅对铸铁组织与力学性能的影响(1)碳和硅对铸铁组织与力学性能的影响(2)硫和锰对铸铁组织与性能的影响(2)硫和锰对铸铁组织与性能的影响(2)硫和锰对铸铁组织与性能的影响(2)硫和锰对铸铁组织与性能的影响(3)磷对铸铁组织与性能的影响(3)磷对铸铁组织与性能的影响(4)铸铁中合金元素对组织与性能的影响①合金元素对Fe-C相图共晶温度的影响②合金元素对石墨化的影响①合金元素对Fe-C相图共晶温度的影

7、响②合金元素对石墨化的影响1.2.7主要工艺因素对铸铁组织的影响(1)冷却速度的影响(2)铸件结构的影响(3)浇注温度的影响(4)气体的影响(5)炉料的影响(6)铸型材料的影响(7)铁液的过热和高温静置的影响(8)孕育的影响(1)冷却速度的影响(2)铸件结构的影响(3)浇注温度的影响(4)气体的影响(4)气体的影响(5)炉料的影响(6)铸型材料的影响(7)铁液的过热和高温静置的影响(8)孕育的影响第三节灰口铸铁1.3.1灰铸铁的组织和性能1.3.2灰铸铁的生产1.3.3提高灰铸铁力学性能的途径1.3.4灰铸铁的孕育

8、1.3.5灰铸铁的热处理1.3.1灰铸铁的组织和性能(1)灰铸铁的组织(2)灰铸铁的性能特点(1)灰铸铁的组织(1)灰铸铁的组织(1)灰铸铁的组织(1)灰铸铁的组织(1)灰铸铁的组织(a)A型石墨(b)B型石墨(c)C型石墨(d)D型石墨(e)E型石墨(f)F型石墨(a)铁素体基体(b)混合基体(c)珠光体基体(2)灰铸铁的性能特点①强度性能②硬度③铸造性能