铸铁基础知识（二）ppt课件.ppt

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1、焊工技师、高级技师培训8-2铸铁基础知识（二）铸铁基础知识铸铁的石墨化铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。石墨既可以从液体和奥氏体中析出，也可以通过渗碳体分解来获得。灰口铸铁和球墨铸铁中的石墨主要是从液体中析出；可锻铸铁中的石墨则完全由白口铸铁经长时间退火，由渗碳体分解而得到。铸铁基础知识铸铁的石墨化按照Fe－G相图，可将铸铁的石墨化过程分为三个阶段：第一阶段石墨化：铸铁液体结晶出一次石墨（过共晶铸铁）和在1154℃通过共晶反应形成共晶石墨。第二阶段石墨化：在1154℃～738℃温度范围内奥氏体沿E'S'线析出二次石墨。第三阶段石墨化：在738℃通过共析反应析出共析石墨。铸铁基础知识影

2、响铸铁石墨化的因素可分为内因和外因两个方面，内因是化学成分，外因是冷却速度。影响石墨化的因素铸铁基础知识内因---化学成分分为促进石墨化和阻碍石墨化二类。1、C、Si为强烈促进石墨化的元素。石墨本身就是碳，所以碳含量越高，石墨化越容易，石墨越多；硅能减弱碳和铁的亲合力，不利于渗碳体的析出，从而促进了石墨化；在铸铁中，1%Si对石墨化的作用相当于1/3%C，所以有：碳当量CE=C%+1/3Si%铸铁基础知识2、S是阻碍石墨化的元素。硫强烈促进白口化，并使铸铁的铸造性能和机械性能恶化。少量硫即可生成FeS(或MnS)。FeS与铁形成低熔点(约980℃)共晶体，沿晶界分布。因此限定硫的含量在0.15

3、%以下。3、锰是阻碍石墨化的元素，能溶于铁素体和渗碳体，增强铁、碳原子间的结合力，扩大奥氏体区，阻止共析转变时的石墨化，促进珠光体基体的形成。锰还能与硫生成MnS，减少硫的有害作用。锰含量一般为0.5%～1.4%。铸铁基础知识4、磷是促进石墨化的元素。 铸铁中磷含量增加时，液相线降低，从而提高了铁水的流动性。在铸铁中，磷含量大于0.3%时，常常形成二元或三元磷共晶体，其性能硬而脆，降低铸铁的强度，但提高其耐磨性。所以，要求铸铁有较高强度时，要限制磷含量（一般在0.12%以下），而耐磨铸铁则要求有一定的磷含量（可达0.3%以上）。铸铁基础知识外因---冷却速度在生产过程中，铸铁的冷却速度越缓慢，

4、或在高温下长时间保温，均有利于石墨化。在其它条件一定的情况下，冷却速度与铸件的壁厚有关，壁厚越大，冷却速度越小，越有利于石墨化，反之亦然；在生产，铸件的表面和薄壁处常形成白口组织，使切削加工困难，就是由于这个原因造成的。铸铁基础知识影响石墨化的因素铸件壁厚/mm铸件壁厚(冷却速度）和化学成分对铸铁组织的影响碳硅当量102030405060704.06.05.07.0F+GP+GP+F+GFe3CFe3C+P铸铁基础知识铁碳相图由于铸铁中的碳能以石墨（G）或渗碳体（Fe3C）两种独立的形式存在，因而铁、碳合金系统存在着Fe-C（石墨）、Fe-Fe3C双重相图。图中虚线表示Fe-C（石墨）温度系相

5、图，实线表示Fe-Fe3C介稳定系相图。铸铁基础知识金属的晶体结构与结晶金属（纯铁、铜、铝等）都是晶体铸铁基础知识金属的结晶：由液态冷却变成固态，原子由不规则排列→有规则的排列形核＋长大→晶粒铸铁基础知识金属和合金多为多晶体构。晶粒间的接触面（边界）称为晶界。细化晶粒的方法：1）快速冷却，增加晶核数；2）添加高熔点弥散质点（孕育或变质处理）。晶粒粗细对力学性能影响很大。一般规律：晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性愈好。铸铁基础知识灰铸铁的牌号及应用铸铁基础知识球墨铸铁的化学成分分类球墨铸铁的牌号热处理化学成分（％）CSiMnPSReMg其它铁素体类QT400-18热处理（退火）3.5-

6、3.92.0-2.7≤0.6≤0.07≤0.030.05-0.1QT400-150.02-0.05QT450-10铸态2.5-3.0≤0.40.02-0.050.03-0.05铁素体和珠光体类QT500-7热处理（退火）3.5-3.92.3-3.00.3-0.8＜0.08＜0.030.05-0.1QT600-30.02-0.050.03-0.05珠光体类QT700-2热处理（正火）3.5-3.92.1-2.50.3-0.8＜0.1＜0.030.02-0.050.03-0.05Cu0.3-0.8,Mo0.15-0.4QT800-2热处理（正火）3.5-3.92.8-3.20.5-0.9≤0.1≤

7、0.130.05-0.1铸铁基础知识球墨铸铁1)定义：在浇注前向铁水中加入球化剂和孕育剂进行球化处理和孕育处理，获得石墨呈球状分布的铸铁，称为球墨铸铁，简称“球铁”。灰口铸铁经孕育处理后虽然细化了石墨片，但球状石墨则是最为理想的一种石墨形态。2)球墨铸铁的组织对基体割裂作用进一步减轻铸铁基础知识球墨铸铁的生产（1）铁液的化学成分:C↑(3.6-4.0%)，Si（2-2.6%）， S、P↓球化剂（稀