合金铸件与特种铸件生产加工技术工艺.pdfVIP

.!, !# $%’()*+,-. $%’()*’ !# + , - . / 0 . 1 金属材料是目前应用最广泛的工程材料，工业上应用的金属主要是合金而不是纯金 属，合金有变形合金和铸造合金两大类。铸造合金经过熔化、浇注、凝固成为特定形状的 铸件，属液态成形。要求液态金属具有良好的流动性和填充性，以便获得所要求的铸件。 铸造合金按照表面颜色分为两大类：黑色及非铁铸造合金。黑色铸造合金即铁基合 金，如铸铁、铸钢；非铁铸造合金系指铁基合金以外的其它金属基合金，如铝合金、铜合金、 镁合金等。每一种合金又可以根据成分、性能、用途划分为若干品种规格。尽管铸造合金 的成分、组织、性能各异，但它们都是液态成形，因而有共同的冶金学特性。 表 为我国各种铸件的产量。我国铸件年产量达 万 ，其中铸铁的产 ! # #$$$ % #$$ ’ 量占铸件总产量的()* % !$* 。铸铁按用途可分为常用铸铁（又称非合金铸铁）和特种 铸铁（又称合金铸铁），常用铸铁包括灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、白口铸铁及 麻口铸铁等，其中灰铸铁的产量约占!$* 。特种铸铁包括抗磨铸铁、耐蚀铸铁及耐热铸 铁等。 本章主要介绍铸造合金的成分、组织、性能的相互关系及其控制方法。 2 345*’6,7 （单位：） ! # ’ 材 质 #++) 年 #++, 年 #++( 年 #++! 年 灰铸铁件 (-$-$$$ ,+.)$$$ ,!(,$$$ ,$)$$$ 球墨铸铁件 #-.#$$$ #.-)$$$ #),.$$$ #.-#$$$ 可锻铸铁件 .$$$ -,($$$ -).$$$ +-$$$ 铸钢件 #)(!$$$ #.$.$$$ #.).$$$ #-$)$$$ 铸铜件 #$.$$$ +-$$$ +,$$$ +)$$$ 铸铝镁件 )-#$$$ )+)$$$ ,,$$$$ ,!,$$$ 铸锌件 )$$$ ,-$$$ (,$$$ 铸件总产量 ##--#$$$ #$+$$$$ ##$!$$$$ #$#+.$$$ ,-. /012345126789:;9 ., 第一节 铸铁的结晶及组织形成 一、铁 碳双重相图 ! !#$ ! %’()*+ 碳在铸铁中可能有三种存在形式： ! 固溶于金属基体。碳在高温奥氏体中的最大溶解度为#$% ，在铁素体和珠光体 中的最大溶解度分别为$#$% 和$#’% ，其余则以高碳相（石墨或渗碳体）形式存在。 在快速凝固的条件下，除少量碳固溶于金属基体外，大部分碳将与铁结合成化合物 ()* +，如白口铸铁。 #在缓慢冷却条件下，碳有足够的时间聚集为石墨，如灰铸铁和球墨铸铁。 这就是说，除少量碳固溶于金属基体之外，其余的碳是结晶为石墨还是碳化物，将取 决于冷却速度。换言之，铁 碳合金将因冷却速度的变化而有两种结晶系： 石墨系和 !