金属工艺学第7章 铸铁.pdfVIP

第七章 铸 铁 第一节 概述 一、何为铸铁？ 铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、 锰、硫、磷等元素的铁碳合金。 有时为了提高力学性能或物理、化学性能，还可 加入一定量的合金元素，得到合金铸铁。 用于制造机床的床身、床头箱,发动机的汽缸体、机 器的底座等，是工程上最常用的金属材料之一。 箱体 阀 动 启 二、铸铁中碳的存在形式 铸铁中的碳除极少量固溶于铁素体之外，以两种形式存在： 碳化物状态——Fe3C及合金铸铁中的其他碳化物 游离状态——石墨（G） 石墨的晶格类型为简单六方晶格 基面中的原子结合力较强 两基面之间的原子结合力弱 石墨的基面容易滑动，其强度、硬度、塑性和韧性极低，常 呈片状形态存在 铸铁中石墨形态 片状 团絮状 球状 蠕虫状 状 片 呈 墨 石 石墨呈团絮状 石墨呈球状 石墨呈蠕虫状 三、石墨存在对铸铁的力学性能影响 铸铁的组织可以看成是在铁或钢的基体上夹杂着石 墨，石墨对基体产生割裂作用。 因此，石墨的存在使铸铁的力学性能下降，其性能比 钢低，不能锻造，且石墨的数量越多，越粗大，分布 越不均匀，铸铁的力学性能越差。 但石墨的存在也赋予铸铁许多钢所不及的优良性能， 如铸造性能、减振性和减摩性等。 四、铸铁的分类 根据碳在铸铁中存在形式不同，可分为： 式 1、白口铸铁 C的存在形式：渗碳体(FeC)，断口为白色。 C的存在形式：渗碳体(Fe33C)，断口为白色。 性能：硬而脆，难以切削加工。 性能：硬而脆，难以切削加工。 主要用作炼钢原料，高耐磨零件（如轧辊、犁铧等）。 主要用作炼钢原料，高耐磨零件（如轧辊、犁铧等）。 2、灰口铸铁 C的存在形式：石墨，断口为灰黑色。 C的存在形式：石墨，断口为灰黑色。 灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。 灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。 3、麻口铸铁 C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。 C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。 性能：脆性大，很少使用。 性能：脆性大，很少使用。 五、灰口铸铁的种类 根据石墨（G）在铸铁中存在形态，可分为： 普通灰铸铁：石墨呈片状 可锻铸铁：石墨呈团絮状 球墨铸铁：石墨呈球状 蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状 第二节 铸铁的石墨化 一、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。 石墨化若能充分或大部分进行，则能获得灰口铸铁，反 之将得到白口铸铁。 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。 铸铁组织的类型取决于石墨化的程度。 组织的类型取决于石墨化的程度。 二、影响石墨化的因素 二、影响石墨化的因素 合金元素： 碳和硅是强烈促进石墨化的元素。铸