第六章-铸铁ppt课件(全).ppt

第第 六六 章章铸铸 铁铁 铸铁是指碳含量大于2.11％（一般为2.5~4％）的铁碳合金它是以铁、碳、硅为主要元素的合金 碳在铸铁中的存在形式有两种：游离状态的石墨（G）或化合态的渗碳体形式 铸铁的分类 （1）白口铸铁 铸铁中的碳除少量溶于铁素体外，其余的碳都以渗碳体的形式存在其断口呈银白色 (2)灰口铸铁 铸铁中的碳大部分或全部以石墨的形式存在，断口呈暗灰色根据石墨形态的不同，灰口铸铁又可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁 (3)麻口铸铁 铸铁中的一部分碳以石墨形式存在，另一部分碳以渗碳体的形式存在，断口呈灰、白相间的麻点 第一节 铸铁的石墨化 一、铁碳合金双重相图 二、铸铁的石墨化铸铁中的碳原子以石墨形式析出的过程 铸铁由高温液态冷却到室温过程中石墨的结晶及析出的三个阶段： 第一阶段：包括从过共晶铸铁液中结晶出的一次石墨（GⅠ）和在1154℃通过共晶转变所形成的共晶石墨G共晶：L→Lc＋GⅠAE＇＋G共晶 Lc 第二阶段：在1154~738℃之间冷却时，从奥氏体中析出的二次石墨（GⅡ），其反应式为：As＇＋GⅡ AE＇ 第三阶段：在冷却至738℃时，通过共析转变从奥氏体中析出的共析石墨（G共析）：AS＇FP＇＋G共析 三、影响铸铁石墨化的因素 （一）化学成分的影响 1.促进石墨化的元素 如碳、硅、铝、铜等， 2.阻碍石墨化的元素，如硫、锰等 （二）冷却速度的影响 冷却速度大，碳容易以渗碳体的形式存在；冷却速度较小，则有利于石墨化进程的进行。

第二节 常用的铸铁 一、灰铸铁 （一）灰铸铁的化学成分 （二）灰铸铁的组织 灰铸铁中的碳全部或大部分以片状石墨的形式分布在基体组织上按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体灰铸铁；铁素体+珠光体灰铸铁；珠光体灰铸铁 （三）灰铸铁的性能 1.力学性能 主要取决于基体组织和石墨的数量、形状、大小及分布状况 灰铸铁的抗拉强度、疲劳强度、塑性、韧性远比相同基体的钢低得多 2.其他性能 ①良好的铸造性能 ②良好的减振性能③良好的减摩性能④良好的切削加工性能⑤缺口敏感性低 （四）灰铸铁的孕育处理 （五）灰铸铁的牌号及用途 灰铸铁的牌号表示方法为“HT×××” （六）灰铸铁的热处理 1.消除内应力退火 将铸件加热到500~600℃，保温后随炉缓冷至150~200℃出炉空冷 2.石墨化退火 ①低温石墨化退火 铸铁低温石墨化退火时将发生共析渗碳体的分解  ②高温石墨化退火 有从液态铁液中结晶出的自由渗碳体，需要进行高温石墨化退火，使自由渗碳体分解 3.表面热处理 通过表面淬火处理的方法提高其硬度和耐磨性， 二、球墨铸铁 （一）球墨铸铁的化学成分 球墨铸铁的组织由球状石墨和基体组成。

（二）球墨铸铁的组织（三）球墨铸铁的性能 石墨对基体的割裂作用和应力集中作用降到最低，因此球墨铸铁的力学性能是铸铁当中最高的 四）球墨铸铁的牌号和应用表表6-2 球球墨墨铸铸铁铁的的牌牌号号、、性性能能（（摘摘自自GB/T1348-88））及及应应用用牌号是用“QT×××-××”表示， （五）球墨铸铁的热处理 1.消除内应力退火 加热温度一般控制在550~650℃之间，保温一定时间后随炉缓慢冷却至200~250℃出炉空冷 2.石墨化退火 ①低温石墨化退火 当铸态组织中为铁素体+珠光体+石墨或珠光体+石墨，而没有自由渗碳体时，为了获得以铁素体基体的球墨铸铁，可进行低温退火 ②高温石墨化退火 当铸态组织中不仅有珠光体，而且还有自由渗碳体时，为了使渗碳体分解，获得以铁素体为基体的球墨铸铁，需采用高温退火， 3.正火 ①低温正火 将工件加热到820~860℃，保温一定时间，使基体的一部分转变为奥氏体，另一部分铁素体未发生转变，然后出炉空冷，冷却后的组织为珠光体+少量铁素体+球状石墨  ②高温正火 加热温度一般为880~950℃，保温一定时间后出炉空冷。

高温正火后可以获得珠光体+石墨的组织 4.调质处理 球墨铸铁的调质处理是将铸件加热到880~920℃，保温后油冷，然后在500~600℃，回火2~6h，获得回火索氏体+球状石墨组织的热处理方法 5.等温淬火 将球墨铸铁件加热到880~920℃，保温一定时间，然后迅速放入到250~250℃的盐浴炉中等温，使过冷奥氏体转变为下贝氏体后出炉空冷的工艺 三、可锻铸铁（一）可锻铸铁的化学成分、生产过程及性能 由白口铸铁件，经过高温900~960℃长时间保温进行石墨化退火，使白口组织中的渗碳体分解出团絮状石墨后得到的 （二）可锻铸铁的牌号及应用表表6-3 可可锻锻铸铸铁铁的的牌牌号号、、力力学学性性能能（（摘摘自自GB/T9440-1998））及及应应用用牌号用“KT×××-××”表示的 可锻铸铁中的碳、硅含量较低，化学成分要求较严 四、蠕墨铸铁 （一）蠕墨铸铁的化学成分 （二）蠕墨铸铁的组织 铸铁的基体上分布着蠕虫状的石墨  （三）蠕墨铸铁的性能 力学性能介于相同基体组织的灰铸铁和球墨铸铁之间 （四）蠕墨铸铁的牌号及应用表表6-4 蠕蠕墨墨铸铁的的牌牌号号、、力力学学性性能能（（摘摘自自JB/4403-87））和和应用用牌号用“RuT×××”表示。

五、合金铸铁 （一）耐磨铸铁 根据工作条件不同耐磨铸铁可分为减摩铸铁和抗磨铸铁两类 1.减摩铸铁 组织是在软基体上分布着硬的质点一般用于在有润滑条件下工作的零件 2.抗磨铸铁 组织一般具有较高的硬度，适用于在无润滑、受磨料磨损条件下工作零件二）耐蚀铸铁 指在酸、碱等介质中具有抗腐蚀能力的铸铁 （三）耐热铸铁 在铸铁中加入硅、铝、铬等元素，使铸件表面形成一层致密的氧化膜，保护内部组织不继续被氧化并使临界点上升而不发生组织转变，提高铸铁的耐热性 。