金属材料与热处理知识 教学课件 作者 孙晓旭 22908-金属材料与热处理知识-第7章 (NXPowerLite).ppt

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1、金属材料与热处理知识学习目标了解铸铁的分类，理解铸铁石墨化的过程及其影响因素，熟悉常用铸铁的牌号、组织、性能及应用。重点是铸铁的牌号，灰铸铁的优缺点，石墨的数量、形状、大小对铸铁力学性能的影响以及提高灰铸铁力学性能的方法。铸铁是指碳的质量分数在2.11％以上的铁碳合金。一、铸铁的种类1.根据铸铁中碳的存在形式可将铸铁分为：炼钢原料、可锻铸铁坯料以及不需要切削加工，但硬而耐磨的零件。（1）白口铸铁（3）麻口铸铁脆性较大，工业上很少使用。（2）灰铸铁工业上常用的铸铁。2.工业上常用灰铸铁，按石墨的存在形式，铸铁可分：（2）球墨

2、铸铁（3）可锻铸铁（4）蠕墨铸铁（1）灰铸铁二、铸铁的石墨化及其影响因素1.石墨化的过程在铸铁中，碳的存在形式有石墨(符号G)和渗碳体两种。渗碳体是亚稳相，石墨是稳定相。图7-1石墨的晶体结构2.影响石墨化的因素（1）化学成分的影响①碳和硅②硫③锰④磷（2）冷却速度的影响若冷却速度快，产生白口化组织；如果缓慢冷却，则获得灰铸铁组织。壁厚越薄，碳和硅的质量分数越小，易形成白口化组织；壁厚足够大时，碳和硅的质量分数小也能获得灰铸铁组织。图7-2成分和壁厚对石墨化的影响第七章铸铁第二节灰铸铁一、灰铸铁的成分、组织和性能1.灰铸铁

3、的化学成分2.灰铸铁的显微组织（１）铁素体灰铸铁（３）珠光体灰铸铁（２）铁素体-珠光体灰铸铁第七章铸铁第二节灰铸铁图7-3灰铸铁的显微组织a)铁素体灰铸铁b)铁素体-珠光体灰铸铁c)球光体灰铸铁第七章铸铁第二节灰铸铁３.灰铸铁的性能二、灰铸铁的孕育处理强度有很大提高，塑性和韧性也有所改善。三、灰铸铁的牌号及应用（２）其他性能取决于基体组织和片状石墨。（1）力学性能第七章铸铁第二节灰铸铁三、灰铸铁的牌号及应用表7－1常用灰铸铁的牌号、力学性能及应用举例第七章铸铁第二节灰铸铁四、灰铸铁的热处理1.去应力退火2.软化退火3.表面

4、淬火第七章铸铁第三节可锻铸铁一、可锻铸铁的生产过程1.根据铸铁中碳的存在形式可将铸铁分为：铁素体基体可锻铸铁：具有一定的强度及较高的塑性和韧性；珠光体可锻铸铁：具有较高的强度、硬度和耐磨性，但塑性和韧性较低。二、可锻铸铁的组织和性能第七章铸铁第三节可锻铸铁图7-4可缎铸铁的石墨化退火工艺曲线第七章铸铁第三节可锻铸铁三、可锻铸铁的牌号及应用由“可铁”两个字的汉语拼音字首“KT”加“H”或“Z”加两组数字组成。生产上常用可锻铸铁形状复杂、截面尺寸较薄、承受冲击载荷及强度和韧性要求较高的零件。图7-5可锻铸铁的显微组织a)铁素体

5、可锻铸铁b)球光体可锻铸铁可锻铸铁的牌号第七章铸铁第三节可锻铸铁表7-2常用可锻铸铁的牌号、力学性能及应用举例第七章铸铁第四节球墨铸铁一、球墨铸铁的成分、组织和性能1.球墨铸铁的化学成分球墨铸铁的化学成分2.球墨铸铁的组织按其基体组织不同，可分为铁素体球墨铸铁、铁素体珠光体球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和下贝氏体球墨铸铁。第七章铸铁第四节球墨铸铁a)铁素体球墨铸铁b)铁素体-球光体球墨铸铁c)球光体球墨铸铁d)下贝氏体球墨铸铁图7-6球墨铸铁的显微组织第七章铸铁第四节球墨铸铁表7－3常用球墨铸铁的牌号、力学性能及应用举例第七章

6、铸铁第四节球墨铸铁3.球墨铸铁的性能强度、塑性和韧性远大于可锻铸铁和灰铸铁，相当于相同基体的铸钢。良好的铸造性能、减振性能、切削加工性能和热处理工艺性能。会产生某些铸造缺陷。二、球墨铸铁的牌号及应用由“球铁”两个字的汉语拼音字首“QT”加两组数字组成。球墨铸铁的牌号第七章铸铁第四节球墨铸铁三、球墨铸铁的热处理1.退火2.正火3.调质4.等温退火第七章铸铁第五节蠕墨铸铁一、蠕墨铸铁的成分、组织和性能1.蠕墨铸铁的化学成分2.蠕墨铸铁的组织按显微组织分有三种类型：铁素体蠕墨铸铁、铁素体、珠光体蠕墨铸铁和珠光体蠕墨铸铁。图7-7

7、蠕墨铸铁中的石墨形态3.蠕墨铸铁的性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间，具有良好的综合力学性能。第七章铸铁第五节蠕墨铸铁二、蠕墨铸铁的牌号及应用表7－4常用蠕墨铸铁的牌号、力学性能及应用举例由“蠕铁”两个字的汉语拼音字首“RuT”加最小抗拉强度组成。蠕墨铸铁的牌号第七章铸铁第五节蠕墨铸铁三、蠕墨铸铁的热处理退火增加铁素体的数量或消除铸件薄壁处的白口组织；正火增加基体中珠光体数量，提高强度和耐磨性。第七章铸铁第六节合金铸铁一、耐磨铸铁1.减摩铸铁2.抗磨铸铁二、耐热铸铁有硅铸铁、高铬铸铁、镍铬铸铁和镍铬球墨铸铁等。有高硅耐蚀铸铁、高

8、铝耐蚀铸铁和高铬耐蚀铸铁等。三、耐蚀铸铁本章小结本章主要介绍了铸铁的分类、组织、性能和应用。在学习中应特别注意理解各种铸铁的组织特征与性能之间的关系，注重理论与实践紧密联系，多列举一些日常生产和生活中应用铸铁材料的实例，分析其组织和性能，以便很好地理解和巩固不同铸铁之间的性能差别与应用。