湖南科技大学机械工程材料课件.ppt

* 3. 铸铁的分类与牌号表示方法 铸铁 名称 石墨 形态 基体 组织 编 号 方 法 牌号实例 灰 铸 铁 片 状 F HT + 一组数字 数字表示最低抗拉强度值，单位MPa。 “HT”表示灰铸铁代号。 HT100 F+P HT150 P HT200 可 锻 铸 铁 团 絮 状 F KTH +两组数字、KTB +两组数字、 KTZ + 两组数字 KTH、KTB、KTZ分别为黑心、白心、珠光体可锻铸铁代号；第一组数字表示最低抗拉强度值，MPa；第二组数字表示最低伸长率值，% KTH300-06 表F 心P KTB350- 04 P KTZ450-06 * 铸铁的分类与牌号表示方法（续） 铸铁 名称 石墨 形态 基体 组织 编 号 方 法 牌号实例 球 墨 铸 铁 球 状 F QT + 两组数字 第一组数字表示最低抗拉强度值，MPa； 第二组数字表示最低伸长率值，%。 “QT”表示 球墨铸铁代号 QT400-17 F+P QT600-3 P QT700-2 蠕 墨 铸 铁 蠕 虫 状 F RuT + 一组数字 数字表示最低抗拉强度值, MPa。 “RuT”表示蠕墨铸铁代号 RuT260 F+P RuT300 P RuT420 * 5.7 灰铸铁 灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产量约占铸铁总产量的80%以上。 1. 组织 灰铸铁齿轮箱 灰铸铁的组织是由液态铁水缓慢冷却时通过石墨化过程形成的，其基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种。 * 灰 铸铁 的显 微组织 铁素体灰铸铁 珠光体灰铸铁 铁素体加珠光体灰铸铁 石墨片的三维形貌 * 常对灰铸铁进行孕育处理，以细化片状石墨。 常用的孕育剂有硅铁和硅钙合金。 经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁。 孕育处理前 孕育处理后 硅铁 硅钙 * 热处理只改变基体组织，不改变石墨形态和分布。 灰铸铁强度只有碳钢的30~50%，热处理强化效果不大。 灰铸铁常用的热处理有： ① 消除内应力退火(又称人工时效) ② 消除白口组织退火 (高温退火) ③ 表面淬火 汽缸套 2、热处理 * 3.用途 制造承受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。 大型船用柴油机汽缸体(HT-300) 重型机床床身(HT-250) 变速箱体 * 可锻铸铁石墨化退火工艺曲线 是指石墨呈团絮状的灰口铸铁，是由白口铸铁经石墨化退火获得的。 1.组织：基体(F、P)＋团絮状G 铁素体基体可锻铸铁又称黑心可锻铸铁。 2.性能：强度为碳钢的40%～70%，接近于铸钢。名为可锻，实不可锻。 5.7.2 可锻铸铁 * 3.用途 黑心可锻铸铁 珠光体可锻铸铁 用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如汽车、拖拉机的前后轮壳、管接头、低压阀门等。 * 石墨呈球形的灰口铸铁。由液态铁水经石墨化得到。 1. 组织：基体（F、F+P、P）+ 球状G 球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。 球化剂为镁、稀土和稀土镁。 为避免白口，并使石墨细小均匀，在球化处理同时还进行孕育处理。 常用孕育剂为硅铁和硅钙合金。 硅铁 硅钙 稀土镁 5.7.3 球墨铸铁 * 球墨铸铁的显微组织 铁素体加珠光体球墨铸铁 铁素体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁 球墨铸铁中的石墨球 * 2. 性能与热处理 强度是碳钢的70%~90%。球墨铸铁的突出特点是屈强比(?0.2 /?b)高， 约为0.7~0.8，而钢一般只有0.3~0.5。 球墨铸铁可进行各种热处理，如退火、正火、淬火加回火、等温淬火等。 * 球墨铸铁的热处理特点是： ① 奥氏体化温度比碳钢高，由于硅含量高； ② 淬透性比碳钢高； ③ 奥氏体中碳含量可控。 制品(轧辊与辊环) 贝氏体基球墨铸铁 * 3. 用途 承受震动、载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。 核燃料贮存运输容器(QT350-22) 铸铁曲轴 * 蠕墨铸铁是20世纪60年代发展起来的一种新型铸铁。 蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的。蠕化剂为稀土硅铁镁合金、稀土硅铁合金、稀土硅铁钙合金等。 蠕墨铸铁的组织： 基体（F、F+P、P）+ 蠕虫状G 蠕墨铸铁中的石墨 5.7.4 蠕墨铸铁 * 蠕墨铸铁的显微组织 蠕墨铸铁中的石墨 珠光体基体 铁素体基体 * 蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。 灰铸铁 蠕墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 灰铸铁 蠕墨铸铁 * 蠕墨铸铁常用于制造承受热循环载荷的零件和结构复杂、强度要求高的铸件。如钢锭模、玻璃模具、柴油机汽缸、汽缸盖、排气阀、液压阀的阀