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第八章 铸 铁 二、灰口铸铁 三、球墨铸铁 四、蠕墨铸铁 五、可锻铸铁 1．铸铁的石墨化过程 石墨化过程就是铸铁中碳原子以石墨(G)形式析出的过程。（相图分析） ⑴Fe-C双重相图 ⑵石墨形成(石墨化)过程可分为3个阶段： 第一阶段石墨化（GⅠG共晶）过程---决定了石墨形态 第三阶段石墨化（G共析 、GⅢ）过程---决定了基体组织(F、P、F+P)。 2．铸铁中的合金元素 影响石墨化的因素（两个）：化学成分和冷却速度。 化学成分影响分为两大类 ① C、Si----促进石墨化的元素。 ② Mn、S、Mg----阻碍石墨化的元素。 Mg又是促进石墨球化的元素（球--） ③ P的影响：磷是促进石墨化不十分强烈的元素。 V冷越慢，愈有利于C原子的扩散，对石墨化愈有利。 4．铸铁性能特点 力学性能主要取决于基体组织及石墨（数量、形状、大小、分布）。 石墨的形态对铸铁的力学性能影响较大，分布在基体上的石墨，可看做‘孔、洞、裂纹’。 G：3 ～ 5HBS； σb≤20； δ接近0 P：160～200HBS； σb 800 ～1000 F：50～ 80HBS； σb 350 ～400 ①力学性能：与钢比 强度低（σb灰铁最低，球铁最好）、塑、韧性差（不能锻造）石墨减小有效承载截面积，石墨尖端易使铸件在承载时产生应力集中，形成脆性断裂。 ②其它性能：由于石墨的存在，赋予铸铁许多钢所不及的性能 好的：切削加工性（切屑易断，润滑作用）、耐磨性（润滑剂、储油） 、消震性（钢的十倍，石墨密度小，能迅速吸收震动） 、铸造性（接近共晶成分）和低的缺口敏感性。 1．灰铸铁的牌号 2．影响灰铸铁组织和性能的因素 3．孕育处理 1．灰铸铁的牌号 用“HTxxx”表示，例如HT150， 150表示Ф30mm试样的最低抗拉强度为150MPa的灰口铸铁。 普通灰铸铁有：HTl00、HT150、HT200和HT250 ， 孕育灰铸铁有：HT300、HT350和HT400。 根据基体组织不同分为： F基体灰铸铁 --- HTl00 F＋P基体灰铸铁--- HT150 P基体灰铸铁 --- HT200 、 HT250 2．灰铸铁组织和性能特点 组织：由片状石墨和金属基体组成。基体组织不同（分为F、P、F+P三种）可得到不同的灰铸铁。 性能： 优良的铸造性能（成分接近共晶点，其熔点低，流动性好，结晶后分散缩孔少，偏析小，可铸造复杂形状零件）； 优良的耐磨和消震性能； 良好的切削加工性；… 3．孕育处理 孕育处理是指铸铁溶液浇铸前加入少量孕育剂（硅铁，硅钙），细化基体组织，石墨变细而均匀，提高铸铁的强度。孕育处理后的灰铸铁叫做孕育铸铁或变质铸铁。 三、可锻铸铁 可锻铸铁由白口铸铁经长时间石墨化退火（900－980℃ ）而得到。 其强度、塑性和冲击韧度都较高，可部分代替碳钢。 1．球墨铸铁的成分和球化处理 球墨铸铁的成分要求比较严格，与灰铸铁相比，它的碳当量较高，硫含量较低。 要进行球化和孕育处理。 牌号用“QT数字—数字” 例： QT400—18 组织：金属基体（F、P、F+P）上分布球状石墨。 性能：力学性能大大高于灰铸铁（基体强度的利用率从灰铸铁的30%～50%提高到70%～90%），更增加了使用的可靠性。 五、蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是近20年来发展起来的一种新型高强铸铁。 它的强度接近于球墨铸铁，并具有一定的韧度、较高的耐磨性；同时又有良好的铸造性能和导热性(与灰铸铁相近)。兼有球墨铸铁和灰铸铁某些优点 蠕墨铸铁是在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂处理而成的。 福特率先在V6柴油机上采用蠕墨铸铁 蠕墨铸铁闸瓦 作业： 1．铸铁分为哪几类？2．在铸铁石墨化过程中，如果第一阶段、第二阶段都完全石墨化，第三阶段或完全石墨化，或未石墨化，或部分石墨化，问它们各得到什么组织？3．可锻铸铁可以锻造吗？4．铸铁组织与性能特点？ 5.铸铁的石墨化？影响石墨化的因素? 第五节 非铁金属及其合金 一、铝及其合金 二、铜及铜合金 三、镁及镁台金 四、轴承合金 纯铝 纯铝中含有Fe、Si、Zn等杂质元素，使性能有所下降。纯铝按纯度可分为3类。 (1)高纯铝 纯度为99.93％一99.99％，主要用于科学研究及制作电容器。 (2)工业高纯铝 纯度为98.85％一99.9％，用于制作铝箔、包铝及冶炼铝合金原料。 (3)工业纯铝 纯度为98.0％一99.0％，牌号为L1、L2、L3、L4…编号越大纯度越低。工业纯铝可制作电线、电缆、器皿及配置合金。 纯铝的强度很低，不能作为结构材料使用. 铝及铝合金有以下特性： (1)密度低、比强度高：