铸造合金及其熔炼---第2章 灰铸铁.ppt

第二章 灰铸铁 n第一节 金相组织和力学性能特点 n第二节 影响铸铁铸态组织的因素 n第三节 灰铸铁件的生产 n第四节 灰铸铁的铸造性能 n第五节 灰铸铁的热处理 第一节 金相组织和力学性能特点 n一、灰铸铁的金相组织 nF、P、F+P： 强度、硬度比钢中高 (固溶硅多) n G 片状：（A、B、C、D、E、F） (A最好 ) n夹杂物 ： 硫化物、磷化物 二、灰铸铁性能特点 n1、机械性能差 n 与F、P型状、大小、数量、分布有关 n2、优良特殊性能 n 低的缺口敏感性 n 良好的减震性 n 良好的减摩性 n 良好的铸造性 n 良好的切削加工性 第二节影响铸铁铸态组织的因素 n冷却速度 n化学成分 n孕育处理 n气体 n炉料特征 铁液纯净度 一、冷却速度 n1、影响 n碳化物形成元素易形成晶间偏析，提高共晶温度，产生碳化物，易产 生白口 n2、什么影响冷却速度？ n 壁厚 铸件模数 M=V/A n 浇铸温度 n 铸型条件 二、化学成分 n1、各种元素存在状态 n2、各种元素对共晶的影响 n3、化学成分对石墨的影响 n4、元素对基体的影响 n5、常用合金元素的具体作用 n6、常见微量元素的作用 n n 表2-6 三、铁液过热 高温静置 n可使 石墨及 基体 组织细化 n温度太高 时间太长 起反作用 n临界温度 1500-1550 四、孕育处理 n细化晶粒 五、气体的影响 n1、存在形式： 溶解 化合 n2、作用 n H：阻碍石墨化 力学性能恶化 n N：阻碍石墨化 形成D型G、蠕虫状G，稳定P，提高性能 n O：阻碍石墨化 ，断面敏感性增加，易产生气孔，增加孕育剂变质 剂的消耗 六、炉料的影响 n炉料有遗传性 第三节 灰铸铁件的生产 n一、灰铁标准 n国标 表2-7，表2-9 二、衡量灰铁冶金质量的指标 n1、成熟度及相对强度 n 成熟度 RG=实测强度/（1000-800Sc） n 一般：0.51.5，要求：1.15-1.3 n 相对强度 RZ=实测强度/（2.27HBS-227） n HBS测定的硬度 n 测定样品30直径 n2、硬化度及相对硬度 n硬化度 HG=HBS测/（530-344Sc） n相对硬度 RH=HBS/（100+0.44强度测） n 一般：RH：0.61.2 以0.8-1.0为佳 n3、品质系数 n Q=RG/HG n Q：0.71.5之间，希望Q 1 三、提高灰铁性能的主要途径 n1、合理规定化学成分（C、Si、杂质） n Si/C比的影响：A增多、G减少 n 强化F，固溶 n 粗化P，提高共析转变温度 n 降低白口倾向 n2、孕育处理 n（1）目的：细化晶粒、促进G、降低断面敏感性、提高性能 n（2）工艺要求： n 合适的化学成分： C当、Si/C。 Mn(细化P)可以提高 n 铁液过热度： 孕育降温、细化 G、基体 n 加入一定量孕育剂： 铁液成分、铸件壁厚、孕育方 法、孕育剂类型 有关 n 孕育方法：包内孕育法 冲入、出铁槽 n 瞬时孕育法 浇口杯、浮硅、包口 n 型内孕育法 浇铸系统 n（3）孕育效果的评价 n 白口倾向的评定： 白口数减小 n 共晶团数： n 测定共晶过冷度： 早形核，过冷度降低 n （4）孕育铸铁的组织性能特点 n 组织： C、Si低Mn高， n 晶粒细（S、G小 厚 钝） n 性能： 强度提高、均匀 n3、低合金化 n 作用：固溶强化 n 细化G n 减少F增加P且细化 第四节 灰铸铁的铸造性能 n一、流动性 n1、化学成分 n 共晶成分，亚共晶比过共晶好， n Mn降低，S不影响，P提高 n2、温度 n 高好 二、收缩性 n液态收缩 n凝固收缩 有膨胀 G