金属工艺学_02铸造02_LJH.pptVIP

金 属 工 艺 学 灰口铸铁 可以看成是在钢的基体上分布着不同形态的石墨。而石墨的形态、大小和分布直接影响着铸铁的性能。 铸铁的性能 由于石墨的存在，灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多，抗拉强度通常为120～250MPa；塑性和冲击韧性近于零，属于脆性材料。但是，石墨的存在同时赋予了灰铸铁一些铸钢所不具备的优越性能。 石墨形态对铸铁性能的影响 石墨片越圆整、越细小、分布越均匀对基体割裂作用越小，相应材料的力学性能越好。—— 弥散强化 铸铁的石墨化 碳以石墨的形式析出的过程。通常视石墨化过程充分与否，会得到不同基体的铸铁组织。 影响石墨化的因素 — 化学成分 化学成分：C是形成石墨的元素，Si是促进形成石墨的元素。通常C%、 Si%越高，越容易石墨化。 影响石墨化的因素 — 冷却速度 冷却速度： 减小冷却速度可以促进石墨化，易得到粗大的石墨片和铁素体基体；增大冷却速度则阻碍石墨化，此时只有部分碳以细石墨片析出，而另一部分碳则以渗碳体析出，得到珠光体基体。 影响石墨化的因素 — 壁厚 灰铸铁的孕育处理 普通灰铸铁牌号及生产特点 铁素体灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 向高温铁水中加入一定量的球化剂和孕育剂，直接得到球状石墨的铸造铁碳合金。 球墨铸铁的牌号、性能及用途 铸钢 铸钢件的铸造工艺 铸钢的熔点高，流动性差，收缩大，钢液易氧化，吸气 。因此，铸造困难，易产生浇不足、气孔、缩松缩孔、夹渣和粘砂等缺陷。 * 型砂的耐火度要高，有良好的透气性和退让性。 * 应严格控制浇注温度，防止过高或过低。 * 铸钢件一般都要设置冒口、冷铁等进行补缩。 * 铸钢件须热处理（正火或退火）。 * * * 机械与动力工程学院 金属热加工工艺 金属液态凝固成形（铸造） 金属固态塑性成形（锻压） 金属连接成形（焊接） 热加工工艺 实际生产中，由于铸铁材料（包括普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等）具有优良的铸造性能，且资源丰富，冶炼方便，价格低廉，铸铁件占液态成形件中相当大的份额。 铸铁是指含碳量 w c%2.11% 的铁碳合金，工业上常用铸铁的含碳量 w c%=2.5%~4.0%。 碳在铁碳合金中的存在形式有：化合态的渗碳体和游离态的石墨（少量溶于Fe晶格中形成固溶体）。 根据碳在铁碳合金中的存在形式及断口颜色不同铸铁可以分为： 白口铸铁：碳主要以化合态的Fe3C形式出现，断口呈银白色。 灰口铸铁：碳主要以游离态的片状石墨形式出现，断口呈灰色。 它是工业中应用最广的铸铁。 麻口铸铁：碳一部分以化合态的Fe3C形式出现，一部分以游离态 的石墨形式出现，断口灰白相间。 2 常用合金铸件的生产 根据铸铁中石墨形态的不同，灰口铸铁可以分为： 普通灰铸铁：石墨呈片状 可锻铸铁：石墨呈团絮状 蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状 球墨铸铁：石墨呈球状 2.1 铸铁件生产 灰口铸铁 铸铁的优点 良好的铸造性能（如流动性好、收缩小） 良好的吸振缓冲性能 高的耐磨性 低的缺口敏感性能 良好的切削加工性能 2.1 铸铁件生产 2.1 铸铁件生产 根据基体显微组织不同，灰铸铁可分为： 1. 铁素体灰铸铁 2. 铁素体+珠光体灰铸铁 3. 珠光体灰铸铁 2.1 铸铁件生产 2.1 铸铁件生产 2.1 铸铁件生产 2.1 铸铁件生产 提高和改善灰铸铁性能途径 改善基体组织 改变石墨形态和分布 灰铸铁的孕育处理是提高和改善灰铸铁性能的行之有效的方法。常用的孕育剂是含Si量为75%的硅铁合金。 灰铸铁的 孕育处理方法 即将熔炼出的铁水在浇铸前加入质量分数为0.25%~0.60%的孕育剂，孕育剂在铁水中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化作用显著提高，从而得到在细珠光体上均匀分布着细片状石墨的组织。 2.1 铸铁件生产 基体：F、F+P 、P 石墨形态：片状 生产：铁水熔炼好后直接浇铸 牌号：HTXXX HT: 表示灰铸铁中文拼音的代号 XXX: 三位数字表示最低抗拉强度（MPa） 问题 1. 灰口铸铁牌号为什么不用含碳量多少 表示，而用力学性能表示？ 2. 有一铸件当其强度不够时，可否通过 增大截面解决？ 2.1 铸铁件生产 2.1 铸铁件生产 铁素体+珠光体 灰铸铁 珠光体灰铸铁 孕育 灰铸铁 2.1 铸铁件生产 可锻铸铁生产：将白口铸铁件经过长时间的高温石墨化退火，使白口铸铁中的