机械工程1952555421

1、金属材料及热处理飞 5Hfc1垠告繰未 少家其务安笫七章铸 铁第七章铸铁L铸铁的石墨化过程铸铁的特点及分类灰铸铁 可锻铸铁 常用铸铁-球墨铸铁-蠕墨铸铁第一节概述、铸铁的石墨化过程1. Fe-FesC和Fe-G双重相图碳在铸铁中 的存在形式一I游离态的石墨强度.硬度.几乎为零L渗碳体廳FesC 3Fe+C钢的基体组织中分布着不同形状石墨的铸 铁,统称为灰铸铁当铁碳合金中的C以 渗碳体的形式存在时, 就会出现具有莱氏体 组织的白口铸铁；当 铁碳合金中的C全部或 大部分以石墨的形式 存在时,就会出现在2.铸铁的石墨化过程r在结晶过程中直1接析出，也由渗、了 一碳体加热时分解铸铁的石墨化铸铁中的碳原

2、字析出形成石墨的过程L从液体中析出一次石墨铸铁冷却时的石墨一由共晶反应而生成的共晶石墨化过程L由共析反应生成的共析石墨铸铁加热 时的石墨 化过程介稳定的渗碳体 当在比较高的温度下长 时间加热时，会发生分解产生石墨化石墨化过程温度较低,原子扩散：条件差,石墨化过程往往不能充分进行，、厶 一甚至完全不能进彳E第_阶段石墨化 在PSK鰹举次石墨、二次石时一次渗碳体、二;丄第二阶段石墨化在P，S，IC线以下发生的石墨化冷却时共析石墨的析出和加 热时共析渗碳体的分解铸铁类型石墨化程度显微组织断口颜色第一阶段第二阶段充分进行充分进行F+G灰暗色充分进行部分进行F+P+G部分进行不进行P+G麻口铸铁部分进行

3、不进行Le?+P+GWWV 7 W WWVVV灰白相间 色白口铸挟不进行不进行Le?+P+Fe3C白亮色y求R务寥铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系如果石墨化过程受到了不同程度的影响,铸铁的组织必将发生变化3.影响石墨化的因素化学成分的影响c、Si是促逬石墨化的元素c、Si含量过低出现白口组织召建詈娶聖铸c、Si含量过高弓墨整里基体内铁素1降低铸 多且粗大体量增多F件性能因此C、Si含量一般控制在：2.5%-40%C；1. 0%-3. 0%Si冷却速度的影响越有利于石墨化过程充分进行冷却速度越慢十度越小一勰蠶骼:、铸铁的特1. 铸铁的组纟躺富琵体铸铁的组织一珠光体一铁素体+珠光体2. 铸铁的性

4、能特点知宀止吐讥伯：石墨相当于钢基体中的裂纹或空洞,破 刀子圧冃加坏了基体的连续性耐磨性好 石墨有润滑作用，脱落后的空间可以储油铸造T生能好铸铁中硅含量高且成分接近于共晶成分消振性能好石墨可以吸收能量 切肖!H生能好 石墨的存在使车屑容易脆断，不粘刀3.铸铁的分类及牌号表示方法石的礎铸铁名称团絮状 球状 蛹虫状第二节常用铸铁1、灰铸铁灰铸铁指石墨呈片状分布的灰口铸铁特点价格便宜,应用广泛1 牌号HT XXX* x x最低抗拉强度值.灰铸铁代号HT100. HT150. HT200 HT350F+G 片P+G片_F+P+G 片2 组织常用的孕育剂有 硅铁和硅钙合金孕育铸铁为提高灰铸铁的性能，对其

5、进行孕育处理n 细化片状石墨3 热处理目的一改变基体组织,而不能改变石墨的形状和分布士宀4曰宀1 消除铸件在铸造冷却过程中产生的 厂去应力退火内应力#防止变形或开裂常用热处理消除白口组织退火用于形状复杂的铸件:机床的床身、柴油机汽缸降低由于冷却速度过快引起的铸件表 层产生的白口组织的硬度表面淬火_需噩_觀屢导轨、4 应用灰铸铁主要用于承受压力和振动的零部件,如机床 的床身.各种箱体.壳体.泵体.缸体等olpFi 墨盘来當 dmQiill$Klig0zll am HExxxxx ZNX xx xxx 创DIP盡B靈同 JlIMIoffl迫舊画！ X X*X _xx xxx HLX DIPSL粪聯

6、SDHIMs Sus sin m ffl三、球墨铸铁球翻铁 価驟的喩铁,由液态铁水经石牌号QT XXX-XX X X最低延伸率x X最低抗拉强度值J球墨铸铁代号QT400-17、 QT420-10、 QT500-05、 QT600-02、QT700-02、QT800-02、 QT1200-01F+G球状2组织钢的基体+球状石墨F+G球状一 P+G球状钢的基体+球状石墨球化剂 1 加入到铁水中能使石墨形成球形的物质如：镁、稀土和稀土镁3 性能塑性和韧性比灰铸铁和可锻铸铁都高4 应用在汽车、机车、机床、矿山机械、动力机械、工程机械、 冶金机械、机械工具、管道等方面得到广泛应用蠕墨铸铁经过蠕化处理和

7、孕育处理后而获得的一种新 型铸铁四、蠕墨铸铁牌号RuT XXX RUT260、RuT300、RuT420IX X X最低抗拉强度值蠕墨铸铁代号2组织钢的基体+蠕虫状石墨通常在铁液中加入稀土合金进行蠕化处理,然后加入少 量孕育剂以促进石墨化 使铸铁中的石墨介于片状和球状 之间的过渡形态3 性能强度.塑性和韧性优于灰铸铁,力学性能介于灰铸铁 与可锻铸铁之间4 应用常用于制造承受热循环载荷的零件,如：柴油机 汽缸、气缸盖以及结构复杂、强度要求高的铸件, 如液压阀的阀体.耐压泵的泵体等铸铁的热处理1 铸铁热处理的主要目的通过改善铸铁的基体纟I织来提高铸件的性能热处理一般不能改善原始组织中石墨的形态和分

8、 布状况2.铸铁热处理的原理铸铁热处理的原理、工艺与钢基本相同3. 热处理特点1共析转变温度升高2.C曲线右移,淬透性提高 含硅量高中小铸铁件可在油中淬火4-提高了淬透性3奥氏体中的含碳量可用加热温度和保温时间来调整由于铸铁中有较多的石墨,当奥氏体化温度升高时,石墨不断溶入奥氏体中便获得不同含碳量的奥氏体,因而可得到不同含碳量的马氏体4.由于石墨的导热性差,故铸铁加热过程应缓慢进行作业1在共析 J相对重作业一利用杠杆定律计算含碳量为12%C的FeC合金缓慢冷却到727C时，在共析转变前后各种组织组成物的相对重量以及室温时各种组织组成物的相对重AFeC0.77%1.2%6.69%量。共析转变前的

9、组织：A+FeC 共析转变前的组织所占比重：A%= (6.69-1.2) / (6.69-0.77) X100%= 92.7 %FeC|% 二(1.2-0.77) / (6.69-0.77) X100%= 7.3 %共析转变后的组织：P+FeC nP% 二(6.69-1.2) / (6.69-0.77) X100%= 92.7 %FeC|% 二(1.2-0.77) / (6.69-0.77) X100% 二 7.3%室温时的组织:P+FeC h作业一利用杠杆定律计算含碳量为12%C的FeC合金缓慢冷却到727C时，在共析AFeC0.77%1.2%6.69%转变前后各种相的相对重量以及室温时各种

10、相的相对重量o共析转变前的相：A+FeC共析转变前的相所占比重：A% 二(6.69-1.2)/ (6.69-0.77) X100%= 92.7 %FeC% 二(1.2-0.77) / (6.69-0.77) X100%= 7.3 %FFeC0.0218% 他6.69%共析转变后的相：F+FeCF% 二(6.69-1.2)/ (6.69-0.0218)X100%= 82.3 %FeC% 二(1.2-0.0218)/ (6.69-0.0218)X100%= 17.7 %作业一在共析利用杠杆定律计算含碳量为12%C的FeC合金缓慢冷却到727 C时, 转变前后各种相的相对重量以及室温时各种相的相对重

11、量o室温时的相：F+FeCFFeC0.00081.2%6.69%F% 二(6.69-1.2)/ (6.69-0.0008)X100%= 82 %FeC% 二(1.2-0.0008)/ (6.69-0.0008)X100%= 18%作业4U务實1.过冷A+P2. P3. P4. P5. P6. 过冷A+S7. S8. S9. 过冷A10. 过冷A+T11.过冷A+T12. T+M+A，13. 过冷A14. M+A，15. 过冷A+B下16. B下+M+A17. B下18. B下19. M+A20. M回作业二下列说法是否正确，为什么?(1) 马氏体是硬而脆的相;(2) 过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时，则冷速越大，得到的马氏体的硬度越高;(3) 钢中的合金元素含量越高，其淬火后的硬度也越高;(4) 本质细晶粒钢的晶