机械工程材料 教学课件 ppt 作者 罗中平 主编第06章 铸铁.pptVIP

由NordriDesign提供 机械工程材料 第六章 铸铁 1.铸铁的石墨化； 2.工业常用铸铁； 灰口铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 3.知识窗； 4.学习指导 目的： 掌握常用铸铁的性能特点； 掌握铸铁的牌号； 了解铸铁的应用； 6.1 铸铁的分类及石墨化 铸铁是指一系列主要由铁、碳和硅组成的合金总称。 6.1.1 铸铁的分类 1．白口铸铁 (Fe-FeC3) 2．麻口铸铁(Fe-FeC3-G) 3．灰口铸铁(Fe-G) （1）灰铸铁 碳主要以片状石墨形式出现的铸铁； （2）可锻铸铁 碳主要以团絮状石墨形式出现的铸铁； （3）球墨铸铁 碳主要以球状石墨形式出现的铸铁； （4）蠕墨铸铁 碳主要以蠕虫状石墨形式出现的铸铁。 白口铸铁 断口呈暗白色，晶粒粗大，有明显方向性。 不含石墨的铸铁。几乎全部的碳都与铁形成碳化三铁。具有很大的硬度和脆性。不能承受冷加工，也不能承受热加工，只能直接用于铸造状态。 麻口铸铁 又称麻口铁、班铸铁，是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁，其断口呈灰白相间的麻点状。麻口铸铁中的碳既以渗碳体形式存在，又以石墨状态存在，断口来杂着白亮的游离渗碳体和暗灰色的石墨。 由于麻口铸铁性能不好，故极少应用。 灰铸铁 　灰铸铁的组织和性能 　　[组织]：可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；铁素体一珠光体基体灰铸铁；珠光体基体灰铸铁。 　　灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。 　　[其他性能]：良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性 6.1.2铸铁的石墨化 铸铁中石墨的形成过程称为铸铁的石墨化。影响铸铁石墨化的因素较多，其中化学成分和冷却速度是影响石墨化的主要因素。 1．化学成分的影响 碳和硅都是强烈促进石墨化的元素；磷也是促进石墨化的元素，但其作用较弱；硫是强烈阻碍石墨化的元素 2．冷却速度的影响 冷却速度快，铸铁容易产生白口铸铁组织； 冷却速度慢，碳原子扩散充分，有利于石墨化过程充分进行，铸铁容易获得灰口铸铁组织。 6.2.1 灰口铸铁 1．灰铸铁的化学成分、组织和性能 （1）化学成分 灰铸铁的化学成分一般为：wC=2.5%～ 4．0%，wSi=1.0%～ 2．5%，wMn=O．5%～ 1.4%，wS≤O.15%，wP≤0.3%。 (2)组织 由于石墨化程度的不同，灰铸铁的组织有三种类型： 铁素体(F)+片状石墨(G)； 铁素体(F)—珠光体(P)+片状石墨(G)； 珠光体(P)+片状石墨(G)。 6.2.1 灰口铸铁 力学性能 石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却使灰铸铁获得了许多钢所不及的优良性能 优良的性能： ①良好的铸造性能 ②良好的减震性 ③较低的缺口敏感性 ④良好的切削加工性 ⑤良好的减摩性 ⑥良好的抗压性能 （3）性能 6.2.1 灰口铸铁 类 别 牌号 用 途 举 例 铁素体 灰铸铁 HTl00 低载荷和不重要零件，如盖、外罩、手轮、支架等 铁素体—珠光体灰铸铁 HT150 承受中等应力的零件，如底座、床身、工作台、阀体、管路附件及一般工作条件要求的零件 珠光体 灰铸铁 HT200 承受较大应力和较重要的零件，如汽缸体、齿轮、机座、床身、活塞、齿轮箱、油缸等 HT250 孕育铸铁 HT300 床身导轨，车床、冲床等受力较大的床身、机座、主轴箱、卡盘、齿轮等，高压油缸、泵体、阀体、衬套、凸轮，大型发动机的曲轴、汽缸体、汽缸盖等 HT350 5.2.2 球墨铸铁 球墨铸铁 是20世纪50年代发展起来的一种新型铸铁，它是经过球化处理后得到的。球化处理的方法是在铁液出炉后、浇注前加入一定量的球化剂(稀土镁合金等)和孕育剂，使石墨呈球状析出。 6.2.2 球墨铸铁 1．球墨铸铁的化学成分、组织和性能 球墨铸铁的化学成分是：wC=3.6%～3.9%，wSi=2.0%～2.8%，wMn=0.6%～0.8%，wS0.04%，wP≤0.1%, wMg=0.03%～0.05% （2）组织 球墨铸铁的组织可分为四种类型： 铁素体(F)+球状石墨(G)， 铁索体(F)-珠光体(P)+球状石墨(G)， 珠光体(P)+球