《8.（工程材料Ⅱ）第8~9讲（第6章.铸铁）》.pdf

第6章 铸 铁 主 讲：王军伟 机械工程学院 2013年10月 1 本章内容提要 一、前 言 二、铸铁中石墨的形态控制 三、常用的铸铁 四、合金铸铁 2 一、前 言 铸铁是 碳质量分数 大于2.11% 、含有较多 的硅、锰、 硫、磷等元 素的铁碳合 金。 3 ◆在铁碳合金中，碳可以以三种形式存在： ●固溶在F、A中， ●化合物态的渗碳体(Fe3C)， ●游离态石墨（G）。 ◆铸铁分类 （石墨存在形态和石墨形状） ※白口铸铁：C以渗碳体存在，断口银白色。 ※灰口铸铁：C以石墨形态存在，断口灰黑色（含4类） 。 ※麻口铸铁：C以渗碳体和石墨形态存在。 ※合金铸铁：加入合金元素的铸铁，具有特殊性能； 4 共晶白口铸铁（Ld’） 灰铸铁（G+P+F） 5 本章内容提要 一、前 言 二、铸铁中石墨的形态控制 三、常用的铸铁 四、合金铸铁 6 1、石墨化： 铸铁中碳原子析出形成石墨的过程。 (1)从液体和奥氏体中析出。 (2)渗碳体分解获得。 ◆ 合金元素对石墨化的作用： Al C Si Ti Ni Cu P Nb W Mn Mo S Cr V Fe Mg Ce B 石墨化 反石墨化 7 石墨(G) 稳定相，简单六方晶 格。底面（基面）上原子呈六方网 格排列，原子间距小（1.42×10-10 m），共价键，结合力很强； 底面间的间距较大（3.04× 10-10 m），分子健，结合力较弱。 石墨的晶体结构 石墨的强度、硬度和塑性很差。 渗碳体 亚稳相，具有复杂的晶 体结构，硬而脆。 在一定条件下能分解为铁和石墨 Fe C→3Fe+C 3 Fe C 3 即 Fe3C→F+G 8 铁碳合金双重相图 在不同条件下，铁碳合金可以有亚稳定平 衡的Fe-Fe3C相图和稳定平衡的Fe-G相图。 冷却速度稍快