第三章 机械工程材料

第三章 机械工程材料 第一节工业用钢第二节铸铁第三节有色金属材料第四节非金属材料与复合材料第五节其他新材料简介按行业分类机械工程材料土建工程材料电工材料按用途分类结构材料功能材料 一、钢的分类按化学成分分?非合金钢?碳素钢?、低合金钢、合金钢三大类。 按用途分?结构钢、工具钢和特殊性能钢三类。 按质量分?普通质量钢?优质质量钢和特殊质量钢三类。 按脱氧程度分?镇静钢?沸腾钢等。 碳钢的分类?其它耐磨钢耐热钢不锈钢特殊性能钢量具钢模具钢刃具钢合金工具钢滚动轴承钢弹簧钢调质钢渗碳钢低合金结构钢合金结构钢合金钢碳素工具钢优质碳素结构钢碳素结构钢碳素钢钢(C)(Si)(Mn)(P)(S)C,Si,MnP S稀少元素主要指氮、氢、氧等气体元素和合金元素。 所有元素都可能影响钢料的生产、制造及其性质?元素间也可能彼此影响。 碳碳是影响钢的组织和性能的主要元素。 在钢中碳主要以渗碳体的形式存在。 当钢的含碳量1.0?时?随着含碳量的增加?钢的强度和硬度提高?而塑性和韧性不断下降。 当钢中含碳量1.0?以后?钢的硬度虽随着含碳量的增加而不断提高?却导致钢的强度下降。 以至高碳钢的性能硬而脆?仅作工具用。 锰是在钢冶炼生产过程中由原料?铁矿石、废钢铁、脱氧剂等?所带入的。 锰在碳钢中是作为脱氧、去硫的元素加入的?一般碳钢的含锰量为0.25%?0.8%。 钢中的锰一部分形成MnS和MnO夹杂物。 其余的锰溶入铁素体?Fe?和渗碳体中。 锰溶入铁素体可以起到固溶强化的作用?从而提高钢的强度?但是也会降低钢的塑性。 硅是在钢冶炼生产过程中由原料?铁矿石、废钢铁、脱氧剂等?所带入的。 硅溶于?Fe中形成固溶体?硅在碳钢中的含量小于0.50%?提高钢的强度和硬度?且塑性、韧性降低不明显。 所以?硅是钢中的有益元素。 硅的含量大于0.8%时?钢的塑性、韧性显著下降。 硅具有较强的脱氧作用。 硫是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中的?在钢中硫常以FeS形式存在?FeS与铁形成低熔点共晶?熔点985?C?。 硫是钢中有害的杂质元素?硫可以提高钢对切削性能?所以在易切削钢中硫是作为合金元素加入的?。 硫的有害作用主要是增大钢的热脆性?当钢材在轧制或锻造时?加热温度为800?1250?C?,沿着晶界分布的低熔点共晶已呈熔融状态?消弱了晶粒之间的连接?会造成钢材开裂。 引起铸件产生热裂纹。 因此,工业上规定优质钢中的硫不得超过0.04%。 磷是由矿石和生铁等炼钢原料带入的。 磷对钢的有害作用表现在提高钢的冷脆性。 磷在结晶时易形成脆性很大的Fe3P?使钢在室温下的塑性和韧性急剧下降。 这种现象称为冷脆性。 磷常溶解在?Fe内形成固溶体?使钢的强度和硬度提高?而塑性和韧性下降。 因此?优质碳素钢含磷量不能大于0.04%。 O2机械性能?强度、塑性降低?有害元素。 N2兰脆?温度在250左右时,钢材的抗拉强度有较大的提高?但冲击韧性变差?钢材在此温度范围内破坏时常呈脆性破坏?称为蓝脆?钢材表面氧化膜呈蓝色?。 若钢中存在Al、V、Ti兰脆消失强度?硬度提高。 H2氢脆、白点?有害。 合金元素包括镍、硅、铝、钴、铜、锰、钼、钛、钒、硼等。 ?1?合金铁素体大多数合金元素(如Ni、Si、Al、Co等)都能不同程度地溶解在铁素体中?引起铁素体的强度和硬度提高?而塑性、韧性却有所下降?如图所示。 与碳亲和力强的碳化物形成元素?Ti、Zr、Nb、V、Mo、Cr、Mn、Fe(依次由强到弱)等?与碳结合形成合金渗碳体或碳化物。 特点是?熔点高、硬度高?且很稳定?不易分解。 在最终热处理后?呈细颗粒状均匀分布在基体上?不但不降低韧性?而且还可以进一步提高钢的机械性能。 ?1?.合金元素对单相奥氏体相区的影响合金元素会使奥氏体的单相区扩大或缩小。 Mn、Ni、Co、C、N、Cu等元素扩大了奥氏体相区?即使A3点下降?如高锰钢或高镍钢在室温下仍为奥氏体组织?被称为奥氏体钢。 而Cr、W、Mo、V、Ti、Si、Al、等元素使A3点上升?即使奥氏体区缩小?为铁素体形成元素。 扩大奥氏体相区的元素使Fe-Fe3C相图中的共析转变温度(A1)下降?缩小奥氏体相区的元素则使其上升。 几乎所有元素均使S点和E点左移。 合金元素对单相奥氏体区的影响?扩大奥氏体区?合金元素对单相奥氏体区的影响?缩小奥氏体区?1?阻碍奥氏体晶粒长大大多数合金元素(除Ni、Co外)均减慢奥氏体的形成?它们使碳的扩散能力降低?与碳的亲和力大?稳定性高?很难溶解?会显著阻碍碳的扩散?减慢奥氏体形成的速度?这种碳化物难分解?使奥氏体的均匀化过程变得困难。 除Co外?合金元素溶入奥氏体后?都不同程度地增大过冷奥氏体的稳定性?使C曲线右移?减小了临界冷却速度?提高了钢的淬透性。 碳化物形成元素Cr、Mo、W、V、Ti等?溶入奥氏体后?不仅使C曲线右移?当达到一定含量时?还使其分离成上、下两个“C”曲线?上部C曲线表示奥氏体向珠光体的转变?而下部的C曲线表示奥氏体向贝氏体的转变。 合金元素对C曲线的影响a)Mn对?、?点的影响b)Cr对?、?点的影响由于合金元素溶入马氏体?使回火过程中各个转变速度显著减慢。 延缓了马氏体分解?残余奥氏体分解、阻止碳化物聚集长大?因此提高了钢的回火稳定性。 当含W、Mo、V、Ti量较高的淬火钢在?500?600?温度范围回火时?其硬度并不降低?反而升高?这种在回火时硬度升高的现象称为二次硬化。 这种硬化实质上是一种弥散硬化?即合金的特殊碳化物呈高度弥散状态分布。 此外?由于析出一部分特殊碳化物?使残余奥氏体中碳及合金元素浓度降低?提高了Ms点温度?从而在随后的冷却过程中有部分残余奥氏体转变为马氏体?这也是使钢的硬度增加而产生二次硬化的原因。 1.碳素结构钢碳素结构钢的硫、磷含量较多?但碳含量低?由于冶炼容易?工艺性好?价格便宜?具有较高的强度和良好的塑性与韧生。 碳素结构钢广泛用于一般建筑、工程结构及普通机械零件。 约占钢材总量的70?。 Q 195、Q 215、Q235塑性好?有一定的强度?用于制造受力不大的零件?如?螺钉、螺母、垫圈等?焊接件、冲压件及桥梁建筑等金属结构件。 Q 255、Q275强度较高?用于制造承受中等载荷的零件?如?小轴、销子、连杆、农机零件等。 根据国标(GB700-88)规定?碳素结构钢牌号由以下四部分组成? (1).屈服点字母?Q?钢屈服强度“屈”?汉语拼音字首。 (2).屈服点强度数值(单位MPa)。 (3).质量等级符号?A、B、C、D级?从A到D依次提高。 (4).脱氧方法符号?F?沸腾钢、b?半镇静钢、Z?镇静钢、TZ?特殊镇静钢在牌号中若为Z和TZ则予以省略。 例如?Q235AF表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。 例如?Q235AF表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢新旧GB700标准牌号对照Ws Wp0.035这类钢随钢号数字增加?其碳的含量增加?组织中的珠光体量增加?铁素体量减少?因此钢的强度也随之增加?而塑性指标越来越低。 08F、10F钢的含碳量低?塑性好?焊接性能好?主要用于制造冲压和焊接件。 15、 20、25钢属于渗碳钢。 这类钢强度低?但塑性和韧性较高?焊接性和冷冲压性都好?可以制造各种受力不大?但要求高韧性的零件?此外还可用作冷冲压件和焊接件。 渗碳钢经渗碳、淬火?低温回火后?表面硬度可达60HRC以上?耐磨性好?而心部具有一定的强度和韧性?可用来制作表面耐磨并能承受冲击载荷的零件。 30、 35、 40、 45、 50、55钢属于调质钢?经淬火?高温回火后?具有良好的综合力学性能?主要用于要求强度、塑性和韧性都较高的机械零件?如轴类零件。 这类钢在机械制造中应用最广泛?其中以45钢更为突出。 60、 65、70钢属于弹簧钢?经淬火?中温回火后可获得高的规定非比例伸长应力?主要用于制造弹簧等弹性零件及耐磨零件。 3、碳素工具钢这类钢的含碳量为Wc?0.65?1.35?分优质碳素工具钢与高级优质碳素工具钢两类。 牌号后加“A”的属高级优质。 ?Ws0.020?Wp0.030?对平炉冶炼的钢?Ws0.025?。 碳素工具钢在机械加工前一般进行球化退火?组织为F+细小均匀分布的粒状渗碳体?硬度217HBS。 作为刃具?最终热处理为淬火?一般为760?780?低温回火?180?组织为回火马氏体?粒状渗碳体?少量残余奥氏体。 其硬度可达60?65HRC?耐磨性和加工性都较好?价格又便宜?生产上得到广泛应用。 碳素工具钢的牌号是在“碳”字汉语拼音首位字母“T”的后面附加数字表示?数字表示平均含碳量的千分数?若为高级优质碳素工具钢?则在其牌号后加符号A。 碳素工具钢的缺点是热硬性差?当刃部温度高于250时?其硬度和耐磨性会显著降低。 此外?钢的淬透性也低?水中淬透临界直径约为20并容易产生淬火变形和开裂。 因此?碳素工具钢大多用于制造刃部受热程度较低的手用工具和低速?小进给量的机用工具?亦可制作尺寸较小的模具和量具。 低合金钢高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上加入少量合金元素?Mn为主加元素?而制成的。 产品同时保证力学性能与化学成分。 其含碳量较低?Wc?0.20?合金元素含量较低。 低碳为保证有良好的塑性与韧性?良好的焊接性能和冷成形性能?低合金高强度结构钢中碳的含量一般均较低?大多数为Wc?0.16?0.20?。 锰为主加元素?并辅加钒、钛、铌、硅、铝、铬、镍等。 这些元素的主要作用是?加入锰、硅、铬、镍元素为强第铁素体?加入钒、铌、钛、铝等元素为细化铁素体晶粒?合金元素使S点左移?增加珠光体数量?加入碳化物形成元素?钒、铌、钛?及氮化物形成元素?铝?使细小化合物从固溶体中析出?产生弥散强化作用。 良好的综合力学性能?在确保良好的塑性、韧性条件下具有高的强度?特别是把屈服点提高到265N/460N/2?以便减轻结构自重?增加承载能力?节约钢材?保证安全。 良好的焊接性能?较好的耐大气腐蚀性能?良好的加工工艺性能较低的韧脆转变温度?碳素结构钢的韧脆转变温度一般为?20左右?而低合金高强度结构则一般为?30左右?。 这对北方高寒地区使用的构件及运输工具?具有十分重要意义。 碳含量用万分数?两位?C?如40Cr?C%=0.4%合金含量用?百分数?表示,如20Cr3MoWVA,其中C%=0.2%,Cr%=3%,Mo,W,V1.5%.合金含量小于1.5%不标A?表示高级优质 1、合金渗碳钢合金渗碳钢通常是指经渗碳淬火及低温回火后使用的合金钢。 合金渗碳钢中碳的含量一般在Wc?0.10?0.25?之间?这是为了保证渗碳零件心部具有良好的韧性。 碳素渗碳钢的淬透性低?热处理对心部的性能改变不大?加入合金元素可提高钢的淬透性?改善心部性能。 常用的合金元素有铬、镍、锰和硼等?其中以镍的作用最好。 为了细化晶粒?还加入少量阻止奥氏体晶粒的强碳化物形成元素?如钛、钒、钼等?它们形成的碳化物在高温渗碳时不溶解?有效地抑制渗碳时的过热现象。 合金渗碳钢的渗碳层具有优异的耐磨性、抗疲劳性及适当的塑性和韧性。 未渗碳的心部具有足够的强度及优良的韧性。 如心部强度不足时?则对表面硬、脆的渗碳层缺乏足够的支撑?渗碳层易破坏、剥落。 心部韧性不足时?在冲击载荷或较大过载作用下容易断裂。 合金渗碳钢具有良好的热处理工艺性能?在渗碳温度?900?950?下奥氏体晶粒不易明显长大。 此外?还有良好的淬透性。 合金渗碳钢主要用来制造性能要求较高或截面尺寸较大?且在承受较强烈的冲击作用和磨损条件下工作的渗碳零件。 例如?制作承受动载荷和重载荷的汽车变速箱齿轮和汽车后桥齿轮等。 凡是要求表面具有高的硬度和耐磨性?心部具有较高的强度和足够韧性的零件?都可采用合金渗碳钢。 a?低淬透性合金渗碳钢如20Cr、20Mn2等?这类钢由于淬透性不高?心部性能不很好?只适于制造承受载荷不大的大小型耐磨零件?如活塞销、凸轮轴、滑块等。 b?中淬透性合金渗碳钢如20CrMnTi、20SiMnVB等?这类钢含有合金元素较高?其淬透性和力学性能均较高?可用来制造承受中等载荷的受磨零件?如汽车变速齿轮、花键轴套、凸轮盘等。 c?高淬透性合金渗碳钢如20Cr2Ni 4、18Cr2Ni4WA等?这类钢含有较多的铬、镍等元素。 其淬透性高?甚至空冷也能淬成马氏体?渗碳层和心部的性能都非常优异?主要用来制造承受重载荷及强烈磨损的重要大型零件?如飞机、坦克的发动机齿轮。 合金调质钢是经调质后使用的合金钢。 ?1?成分特点合金调质钢的含碳量一般在Wc在0.25?0.50?之间。 碳的质量分数过低不易淬硬?回火后达不到所需要的强度?如果碳的质量分数过高?则零件韧性较差。 合金调质钢的基本性能是具有良好的综合力学性能。 对截面承受载荷均匀的零件?连杆、联接螺栓等?要求整个截面都有较高强度和韧性?对截面承受载荷不均匀的零件?弯曲或扭转的轴?只要求承受载荷较大的零件表层有较好强度和韧性?其余地方要求不高。 合金调质主要用来制造一些重要零件?如机床的主轴、汽车底盘的半轴、柴油机连杆螺栓等。 零件均在多种载荷下工作?承受载荷情况复杂?因此?既要求零件具有良好的综合力学性能?又要有较高的耐磨性。 常见的有?40Cr、40MnB、30CrMnSi、40CrNiMoA是指用于制造各种弹簧及其它弹性零件的合金钢。 ?1?成分特点合金弹簧钢的含碳量一般为Wc为0.5?0.7?碳的质量分数过高时?塑性和韧性差?疲劳强度下降。 常加入以硅、锰为主的提高淬透性的元素。 硅、锰合金元素溶入铁素体中?使铁素休得到强化?使屈强比接近1。 合金弹簧钢具有高的弹性极限、疲劳强度和高的屈强比?足够的塑性、韧性?还应有良好的淬透性及较低的脱碳敏感性。 有些弹簧还要求有耐热和耐腐蚀性。 合金弹簧钢主要用于制造各种弹性元件。 如在汽车、拖拉机、坦克、机车车辆上制作减震板簧和螺旋弹簧?大炮的缓冲弹簧?钟表的发条等。 合金弹簧钢中应用最广泛的是55Si2Mn、60Si2Mn?常用于制作汽车、坦克、车辆上的板弹簧和螺旋弹簧起减振作用。 如解放汽车板弹簧、火车缓冲弹簧及ML.S3-170采煤机组的弹簧多采用60Si2Mn。 特殊性能钢是指不锈钢、耐热钢、耐磨钢等一些具有特殊的物理和化学性能的钢?又称为特殊用途钢?简称特殊钢。 不锈钢是指在大气和一般介质中具有高耐蚀性能的钢。 高铬当Cr含量大于12%时?就会使钢表面形成致密的氧化膜(Cr2O3)?防止继续氧化。 铬含量越高?钢的耐蚀性越好。 低碳一般不锈钢含碳量较低?只有要求高硬度和耐磨性的不锈钢才能适当地提高含碳量。 铁素体不锈钢马氏体不锈钢奥氏体不锈钢典型铁素体不锈钢是1Cr17?其含碳量C0.12%?含Cr量为(16?18)%。 这类钢加热后仍为单相铁素体组织?不能热处理强化。 一般用于工作应力不大的化工设备、容器和管道、食品工厂设备等。 典型的马氏体不锈钢为1Cr 13、2Cr 13、3Cr 13、4Cr13等?这类钢含碳量稍高(0.08?1.0)%?淬透性好?油淬或空冷能得到马氏体组织。 具有较高强度、硬度和耐磨性?是不锈钢中机械性能最好的钢类。 缺点是耐蚀性稍低?可焊性差。 主要用于制造弹簧、汽轮机叶片、水压机阀及医疗器械等。 钢中含有(18?20)%Cr和(8?10)%Ni。 如钢号0Cr19Ni9等。 是不锈钢中抗蚀性最好的钢?并具有良好的韧性、塑性及焊接性。 这类钢用来制作耐酸设备?如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。 耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。 金属材料的耐热性包含高温抗氧化性和高温强度两方面性能。 主要用在高压锅炉、汽轮机、内燃机、热处理炉等设备上。 在高温下有较好的抗氧化性又有一定强度的钢称为抗氧化钢?又称不起皮钢。 抗氧化性主要由材料中加入一定量的Cr、Al、Si等元素形成致密的、连续的氧化膜?如Cr2O 3、Al2O3。 高温下有一定抗氧化能力和较高强度以及良好组织稳定性的钢称为热强钢。 钢中加入Cr、Mo、W、Ni等元素可溶入基体强化固溶体?使再结晶温度提高?从而增强钢在高温下的强度。 Cr、Mo、W、V等元素还可形成硬度高、热稳定性好的碳化物?分布在基体上起到弥散强化作用。 耐磨钢通常指的是在冲击载荷下发生冲击硬化的高锰钢?主要成分是含(0.9?1.4)%C(11?14)%Mn?常用牌号如?ZGMn13。 含碳量高?Wc?0.9?1.5?以提高钢的耐磨性?含锰量很高?Wmn?11?14%?锰是扩大A相区的元素?含锰量高可使钢获得全部奥氏体组织?具有很强的加工硬化能力和良好的韧性。 铸铁广泛应用于机械制造中。 按重量计算?汽车、拖拉机中铸铁零件约占(50?70)%?机床中约占(60?90)%。 常见的机床床身、工作台、箱体、底座等形状复杂或受压力及摩擦作用的零件?大多用铸铁制成。 具有接近共晶的成分?熔点低?流动性好?易于铸造外?还因为它的C、Si含量较高?使碳大部分不以化合(Fe3C)而是呈游离的石墨状态存在?石墨有润滑作用和吸油能力?因而铸铁有良好的减摩性和切削加工性。 1.白口铸铁简称为白口铁?完全按照Fe-Fe3C相图进行结晶而得到的铸铁。 其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在?断口呈银白色。 由于存在有大量硬而脆的Fe3C?硬度高?脆性大?很难切削加工。 很少用来直接制造机器?主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的毛坯。 碳主要结晶成游离状态的石墨。 其断口为暗灰色?常见的铸铁件多数是灰铸铁。 ?1?普通灰铸铁碳主要结晶成游离状态的石墨。 其中碳主要以片状石墨形状存在?断口为暗灰色?常见的铸铁件多数是灰口铸铁。 由一定成分的白口铸铁经石墨化退火处理而获得?其中碳大部分或全部以团状石墨形式存在?由于具有较灰口铸铁高得多的塑性和韧性?习惯上称为可锻铸铁?实际上并不可锻?常用来制造一些重要的小件。 铁水在浇注前经球化处理?其中碳大部分或全部以球状石墨形式存在?机械性能高?生产工艺比可锻铸铁简单?近年来日益得到广泛的应用。 碳以蠕虫状石墨形式存在?介于片状和球状石墨之间。 此外?为了满足一些特殊要求?向铸铁中加入一些合金元素?如Cr、Cu、Al、B等?可得到耐蚀、耐热及耐磨等特性的合金铸铁。 1、灰铸铁灰铸铁(简称为灰铁)是价格便宜?应用最广的一种铸铁?占各种铸铁总含量的80%以上。 灰铸铁的化学成分大致为?(2.6?3.6)%C?(1.2?3.0)%Si?(0.4?1.2)%Mn?0.15%S?0.3%P。 灰铸铁组织特点是石墨呈片状分布在金属的基体组织上。 按金属基体组织的不同?灰铸铁分为三种类型?其显微组织如图所示?铁素体灰铸铁铁素体珠光体灰铸铁珠光体灰口铸铁灰口铸铁的显微组织它是在铁素体的金属基体上分布着粗大的片状石墨。 此铸铁的强度、硬度最低?很少用来制造机器零件。 但质软?易加工?铸造性能好?可用来制造少数要求不高的铸件或薄件?如盖、外罩、手轮、支架、重锤等。 它是在珠光体和铁素体组成的金属基体上分布着片状石墨?其石墨片稍粗大?数量也较多?因此?其强度、硬度较差?此种铸造时易控制?切削性能较好?用途广?适用于中等载荷的零件?如支柱、底座、齿轮箱、刀架、阀体等。 它是在珠光体的基体上分布着细小而均匀的片状石墨。 强度、硬度最高?主要用于制造重要机件?如床身、气缸体、缸套、活塞、轴承座、齿轮、飞轮等。 1.机械性能灰铸铁组织是钢的基体上分布有片状石墨?石墨的密度为铸铁的1/3?其体积约占铸铁的?7?10?%?石墨的抗拉强度小于20MPa?塑性近于零?硬度3HBS?石墨的这种特性是改变灰铸铁机械性能的主要因素。 由于片状石墨象刀口一样对金属基体的严重割裂作用?减少了基体受力的有效面积?使铸件金属基体的作用不能充分发挥?据统计灰铸铁金属基体强度的利用率一般不超过?30?50?%?这表现为铸铁抗拉强度比碳钢低得多?b为(120?250)MPa?塑性、韧性较差?并且几乎没有延伸率(0)?使普通灰铸铁成为脆性材料?故常把灰铸铁看成具有大量微小裂纹或孔洞的碳钢。 石墨对基体的割裂作用和造成的应力集中对压应力的有害影响较小?所以灰铸铁的抗压强度远大于抗拉强度。 石墨数量愈多?愈粗大?分布愈不均匀?对基体的割裂就愈严重?其机械性能愈差。 由于铸铁很脆?因此不能进行锻造和冲压?焊接时易于产生裂纹?并出现白口组织?使切削加工增加困难?所以说焊接性能差。 灰铸铁接近共晶成分?铸造时流动性好?又由于石墨膨胀可使收缩减小?铸造性能最好?能够铸造形状复杂的零件。 由于石墨具有割裂基体连续性的作用?从而使铸件的切削屑易脆断成碎片?具有良好的切削加工性。 铸铁中的石墨对振动能起缓冲作用?阻止晶粒间振动能的传递?并将振动能量转变为热能。 所以?灰铸铁具有很好的减振性。 并且?粗大片状石墨的减振能力大于球状石墨?因此对于承受振动较大的零件?在强度允许时应先采用具有片状石墨的普通灰铸铁。 石墨对铸铁耐磨性的影响主要表现在储油与润滑两个方面。 铸铁摩擦面上的石墨构成大量的显微凹坑?起储油作用?可维持油膜的连续性?同时石墨本身又是良好的润滑剂?脱落在摩擦面上也起润滑作用。 所以灰口铸铁具有良好的耐磨性。 石墨在铸铁中形成大量的小切口?从而减少了它对外来切口的敏感性。 因此?表面加工质量不高对铸铁疲劳强度的不利影响要比对钢的影响小得多。 由于灰铸铁具有以上一系列的特点?故被广泛地用来制造各种承受压力和要求消振性好的床身、机架、箱体、壳体和经受摩擦的导轨、缸体、活塞环等。 ?灰铸铁的牌号由HT+三位数字组成?其中HT是灰铁的汉语拼音缩写?数字代表铸铁的抗拉强度。 ?如HT200表示最低抗拉强度为200M Pa的灰铸铁。 ?最小的灰铁是HT100?往上以50为间隔递增?最大为HT350。 白口铸铁经石墨化退火儿得到。 组织为钢基体+团絮状石墨。 可锻铸铁又称马铁或玛钢?实际并不可以锻造?这些名称只表示它具有一定的塑性?(2?12)%和韧性aKU30J/cm?故称为展性铸铁或韧性铸铁。 可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理使渗碳体分解而得到团絮状石墨的一种高强度铸铁。 可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强铸铁。 它有较高的强度、塑性和冲击韧性?可以部分代替碳钢。 可锻铸铁依靠石墨化退火获得。 铁素体可锻铸铁珠光体可锻墨铸铁生产可锻铸铁生产分两个步骤。 第一步?先铸造纯白口铸铁?不允许有石墨出现?否则在随后的退火中?碳在已有的石墨上沉淀?得不到团絮状石墨?第二步?进行长时间的石墨化退火处理。 将白口铸铁加热到900?960?长时间保温?使共晶渗碳体分解为团絮状石墨?完成第一阶段的石墨化过程。 随后以较快的速度?100/h?冷却通过共析转变温度区?得到珠光体基体的可锻铸铁。 若第一阶段石墨化保温后慢冷?使奥氏体中的碳充分析出?完成第二阶段石墨化?并在冷至720?760后继续保温?使共析渗碳体充分分解?完成第三阶段石墨化?在650?700出炉冷却至室温?可以得到铁素体基体的可锻铸铁。 碳=2.2%?2.8%硅=1.0%?1.8%锰=0.4%?1.2%硫?0.18%磷?0.2%可锻铸铁有铁素体和珠光体两种基体。 KT350- 10、KTZ600-3铁素体可锻铸铁以“KT”表示?珠光体可锻铸铁以“KTZ”表示。 其后的两组数字表示最低抗拉强度和延伸率。 “KTH”表示黑心可锻铸铁?“KTZ”表示珠光体可锻铸铁。 例如?KTH350-10?表示b最低值为350MPa?最低值为10%的铁素体黑心可锻铸铁。 可锻铸铁常用来制造形状复杂、承受冲击和振动载荷的零件?如汽车拖拉机的后桥外壳、管接头、低压阀门等。 这些零件用铸钢生产时?因铸造性不好?工艺上困难较大?而用灰口铸铁时?又存在性能不能满足要求的问题。 与球墨铸铁相比?可锻铸铁具有成本低、质量稳定、铁水处理简单、容易组织流水生产等优点。 尤其对于薄壁件?若采用球墨铸铁易生成白口?需要进行高温退火?采用可锻铸铁更为适宜。 3.钢基体+球状石墨?石墨对钢基体的割裂作用小?力学性能大大提高。 球墨铸铁的石墨呈球状?使其具有很高的强度?又有良好的塑性和韧性。