第十二章铸铁详解.pptVIP

第12章 铸铁;教学要求： 1、介绍铸铁的分类及其组织特征； 2、介绍铸铁的石墨化过程及其影响因素； 3、介绍铸铁的热处理特点、性能及用途。;铸铁是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等元素的多元铁基合金。 碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。 铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点，因而是应用最广泛的材料之一。 ;例如，机床床身、内燃机的汽缸体、缸套、活塞环及轴瓦、曲轴等都可用铸铁制造.;一、铸铁的石墨化过程 1、Fe-Fe3C 和 Fe-G (石墨)双重相图 Fe3C是亚稳相，在一定条件下将发生分解： Fe3C→3Fe+C（石墨）;石墨是碳的单质之一，其强度、塑性、韧性几乎为零。 铸铁中的碳除少量固溶于基体中外，主要以化合态的渗碳体(Fe3C)和游离态的石墨(G)两种形式存在。;存在两个铁碳相图： Fe-Fe3C和Fe-G双重相图;2、铸铁的石墨化过程 铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程称为石墨化。 铸铁中的石墨可以在结晶过程中直接析出,也可以由渗碳体加热时分解得到。;石墨化分两个阶段： 在P’S’K’线以上发生的石墨化称为第一阶段石墨化。 包括结晶时一次石墨、二次石墨、共晶石墨的析出和加热时一次渗碳体、二次渗碳体及共晶渗碳体的分解.;在P’S’K’线以下发生的石墨化称为第二阶段石墨化。包括冷却时共析石墨的析出和加热时共析渗碳体的分解。 石墨化程度不同，所得到的铸铁类型和组织也不同。; 三、铸铁分类 按石墨的形态和形状分 1）白口铸铁：碳全部以Fe3C的形式存在，断口呈银色。 由于白口铸铁具有良好的耐磨性，所以有时也用来制造一些耐磨件，如轧辊、粉碎机锤头、衬板、球磨机磨球和犁铧等。 2）灰口铸铁：碳除微量溶于铁素体，大部分以片状石墨形状存在断口呈灰色存在。 3）麻口铸铁： 组织中既存在石墨、又有莱氏体，是白口和灰口之间的过渡组织，因断口处有黑白相间的点，故而得名。;;1.化学成分的影响 ;3）锰;2.冷却速度的影响;铸铁壁厚（mm）;第二节 常 用 铸 铁;⑵ 耐磨性能好。由于石墨本身有润滑作用。 ⑶ 消振性能好。由于石墨可以吸收振动能量。 ⑷ 铸造性能好。由于铸铁硅含量高, 成分接近于共晶. ⑸ 切削性能好。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。;3、铸铁的分类与牌号表示方法 ;铸铁的分类与牌号表示方法（续）;第二节 常用铸铁;灰 铸铁 的显 微组 织 ;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。 ;2、热处理 热处理只改变基体组织，不改变石墨形态。 灰铸铁强度只有碳钢的30~50%，热处理强化效果不大。;1.消除内应力退火(又称人工时效) 加热到500～600℃，保温一定时间，随炉冷至200 ℃以下出炉空冷。 2. 消除白口组织退火 加热到850~900 ℃，保温2~5h，然后随炉冷至250~400 ℃出炉空冷。 3.表面淬火 主要作用是提高铸件的表面硬度和耐磨性。常用的方法是火焰淬火、感应淬火、接触电阻加热淬火等。 ;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。;牌 号 ;可锻铸铁石墨化退火工艺曲线 ; 可锻铸铁的显微组织 ;3、用途 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。; 牌 号 ;三、 球墨铸铁 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。;球墨铸铁的显微组织 ;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。;退火;正火;调质处理;3、用途 承受震动、载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。; 牌 号 ;四、蠕墨铸铁 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、;蠕墨铸铁的显微组织;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。;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、液压阀的阀体、耐压泵的泵体等。 ;牌号;第三节 合金铸铁;2.耐热铸铁 是指在高温下使用，具有抗氧化性或抗生长性能符合使用要求的铸铁。主要用于制作炉底板、烟道挡板、炉条、渗碳坩埚。 3.耐蚀铸铁 是