第二章 金属液态成型

1、明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行第第1节节 概述概述第第2节节 金属液态成型的工艺性能金属液态成型的工艺性能第第3节节 常用铸造合金常用铸造合金第第4节节 砂型铸造砂型铸造第第5节节 特种铸造特种铸造第第6节节 铸件结构工艺性铸件结构工艺性明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行第一节第一节 概述概述2.1.1 铸造的发展铸造的发展 人类的文明进程是依人类的文明进程是依据什么而划分的？据什么而划分的？材料与人类文明材料与人类文明 材料应用的发展是人类发展的里程碑材料应用的发展是人类发展的里程碑：石器时代、铜器时代、铁器时代。发展得越来越快。明德明德 砺

2、志砺志 博学博学 笃行笃行中国古代三大铸造技术中国古代三大铸造技术 在我国古代金属加工工艺中，铸造占着突出的地位，具在我国古代金属加工工艺中，铸造占着突出的地位，具有广泛的社会影响，像有广泛的社会影响，像“模范模范”、“陶冶陶冶”、“熔铸熔铸”、“就范就范”等习语，就是沿用了铸造业的术语。劳动人民通过世等习语，就是沿用了铸造业的术语。劳动人民通过世代相传的长期生产实践，创造了具有我国民族特色的传统铸代相传的长期生产实践，创造了具有我国民族特色的传统铸造工艺。其中特别是造工艺。其中特别是泥范、铁范和熔模泥范、铁范和熔模铸造，称古代三大铸铸造，称古代三大铸造技术。造技术。 泥范铸造我国自新石器晚期

3、，就进入铜石并用时代。泥范铸造我国自新石器晚期，就进入铜石并用时代。河北唐山等地出土的早期铜器，有锻打成形的，也有熔铸成河北唐山等地出土的早期铜器，有锻打成形的，也有熔铸成形的，说明范铸技术在我国源远流长，很早就发展起来。形的，说明范铸技术在我国源远流长，很早就发展起来。 熔模铸造传统的熔模铸造一般称失蜡、出蜡或捏蜡、熔模铸造传统的熔模铸造一般称失蜡、出蜡或捏蜡、拨蜡。它和用来制造汽轮机叶片、铣刀等精密铸件的现代熔拨蜡。它和用来制造汽轮机叶片、铣刀等精密铸件的现代熔模铸造，无论在所用蜡料、制模、造型材料、工艺方法等方模铸造，无论在所用蜡料、制模、造型材料、工艺方法等方面，都有很大不同。但是，它

4、们的工艺原理是一致的，并且面，都有很大不同。但是，它们的工艺原理是一致的，并且现代的熔模铸造是从传统的熔模铸造发展而来的。现代的熔模铸造是从传统的熔模铸造发展而来的。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行 金属型铸造铸型材料金属型铸造铸型材料从石和泥、砂改用金属从石和泥、砂改用金属，从一次，从一次型经多次型又改进成为耐用性更高的所谓型经多次型又改进成为耐用性更高的所谓“永久永久”型（金属型（金属型），在铸造技术的历史发展上具有重要的意义。型），在铸造技术的历史发展上具有重要的意义。1953年河年河北兴隆铁范的发现，证明我国早在战国时期已经用白口铁的北兴隆铁范的发现，证明我国早在战国时期已经用白

5、口铁的金属型浇注生铁铸件。这批铁范包括锄、镰、斧、凿、车具金属型浇注生铁铸件。这批铁范包括锄、镰、斧、凿、车具等类共等类共87件，大部完整配套。其中，镰和凿是一范两件，锄件，大部完整配套。其中，镰和凿是一范两件，锄和斧还采用了金属芯。它们的结构十分紧凑，颇具特色。范和斧还采用了金属芯。它们的结构十分紧凑，颇具特色。范的形状和铸件相吻合，使壁厚均匀，利于散热：范壁带有把的形状和铸件相吻合，使壁厚均匀，利于散热：范壁带有把手，以便握持，又能增加范的刚度。可以说是创造了一种中手，以便握持，又能增加范的刚度。可以说是创造了一种中国风格的金属型，并且在那个时候已经大体定型了。近年来国风格的金属型，并且在

6、那个时候已经大体定型了。近年来，在河南南阳、郑州、镇平和河北满城、山东莱芜等地又陆，在河南南阳、郑州、镇平和河北满城、山东莱芜等地又陆续出土汉代铁范许多件，品种比战国时期显著增多，型式却续出土汉代铁范许多件，品种比战国时期显著增多，型式却基本相同。河南泥池汉魏铁器窖藏中还有铸造成形铁板和矢基本相同。河南泥池汉魏铁器窖藏中还有铸造成形铁板和矢镞的铁范以及长达半米的大型铁犁范。镞的铁范以及长达半米的大型铁犁范。 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行4,500 BC1,000 BC 青铜时代（青铜时代（Bronze Age）从矿石中提炼铜从矿石中提炼铜冶金业的黎明冶金业的黎明这张埃及古墓壁画是人类

7、这张埃及古墓壁画是人类冶金业的最早纪录之一冶金业的最早纪录之一明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行青铜：第一种合金青铜：第一种合金青铜，古称金或吉金，是红铜与其青铜，古称金或吉金，是红铜与其它化学元素（锡、镍、铅、磷等）的它化学元素（锡、镍、铅、磷等）的合金。合金。史学上所称的史学上所称的“青铜时代青铜时代”是指大是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。量使用青铜工具及青铜礼器的时期。保守的估计，这一时期主要从夏商周保守的估计，这一时期主要从夏商周直至秦汉，时间跨度约为两千年左右，直至秦汉，时间跨度约为两千年左右，这也是青铜器从发展、成熟乃至鼎盛这也是青铜器从发展、成熟乃至鼎盛的辉煌期。的辉煌

8、期。到春秋战国时期，齐国工匠总结科到春秋战国时期，齐国工匠总结科技科技写成的技科技写成的考工记考工记一书中，提一书中，提出了金有六齐，这是世界科技史出了金有六齐，这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。上最早的冶铜经验总结。 夏钺夏钺戈戈明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行商代青铜文化商代青铜文化明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行三星堆三星堆立人像铸于商代晚期，人像高立人像铸于商代晚期，

9、人像高172厘米，底座高厘米，底座高90厘米，通高厘米，通高262厘米，是世界上最大的青铜厘米，是世界上最大的青铜立人像，被尊称为立人像，被尊称为“世界铜像之世界铜像之王王”。突目面具铸于商代晚期，原件突目面具铸于商代晚期，原件高高64.5厘米，宽厘米，宽138厘米，眼球柱厘米，眼球柱状外突长达状外突长达13.5厘米，其造型在厘米，其造型在世界上亦属首见。世界上亦属首见。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行铜钟通高铜钟通高6.75米，钟壁厚度不等，米，钟壁厚度不等，最厚处最厚处185毫米，最薄处毫米，最薄处94毫米，毫米，重重w约约46吨。钟体内外遍铸经文，吨。钟体内外遍铸经文，共共22.7

10、万字。铜钟合金成分为：铜万字。铜钟合金成分为：铜80.54、锡、锡16.40、铝、铝1.12，为泥范铸造。为泥范铸造。永乐大钟永乐大钟明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄ron Age（I）铁时 器器代代中国古代铁器中带有球状石墨的金相组织中国古代铁器中带有球状石墨的金相组织明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行现代铸造现代铸造我国已成功地生产出了世界上最大的轧钢机机架铸钢件我国已成功地生产出了世界上最大的轧钢机机架铸钢件（重（重410t）和长江三峡电站巨型水轮机的特大型铸件。和长江三峡电站巨型水轮机的特大型铸件。明德明德 砺志砺志 博学博

11、学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.1.2 铸造的特点铸造的特点（1）适应性广。适应铸铁，碳钢，有色金属等材料；铸件大小，形状和重）适应性广。适应铸铁，碳钢，有色金属等材料；铸件大小，形状和重量几乎不受限制；壁厚量几乎不受限制；壁厚1mm到到1m ，质量零点几克到数百吨（三峡的水质量零点几克到数百吨（三峡的水轮机叶轮重达轮机叶轮重达430T）。）。（2）可复杂成形。适合形状复杂，尤其是有复杂内腔的毛坯或零件。可复杂成形。适合形

12、状复杂，尤其是有复杂内腔的毛坯或零件。（3）成本较低。可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低；在）成本较低。可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低；在金属切削机床中，铸件占机床总重量金属切削机床中，铸件占机床总重量75%以上，而生产成本仅占以上，而生产成本仅占15-30%（4）但也存在一些不足，如组织缺陷，力学性能偏低，质量不稳定，工作）但也存在一些不足，如组织缺陷，力学性能偏低，质量不稳定，工作环境较差。因此，铸件多数做为毛坯用。组织疏松、晶粒粗大，铸件内环境较差。因此，铸件多数做为毛坯用。组织疏松、晶粒粗大，铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生，导致铸件力学性能，特别是冲

13、击部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生，导致铸件力学性能，特别是冲击性能较低性能较低.（发展了铸锻联合工艺）污染环境。铸造生产会产生粉尘、（发展了铸锻联合工艺）污染环境。铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染，比起其他机械制造工艺来更为严重，需有害气体和噪声对环境的污染，比起其他机械制造工艺来更为严重，需要采取措施进行控制。（特种铸造工艺）要采取措施进行控制。（特种铸造工艺）明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.1.3 铸造的定义铸造的定义 液态材料成形技术通常称之为铸造液态材料成形技术通常称之为铸造(casting)，它是指将，它是指将液态金属液态金属浇注到与零件形状相适应的铸型型腔

14、中，待其冷却浇注到与零件形状相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的金属零件或毛坯的成形方法。的成形方法。 铸造生产的金属件称为铸造生产的金属件称为铸件铸件。注意注意2个过程：个过程：（1）充填型腔充填型腔；（2）凝固冷却凝固冷却 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行其主要工序如下图所示：其主要工序如下图所示：零件技术要求零件技术要求原材料原材料造型造型熔化熔化控制调整成分控制调整成分浇注浇注凝固凝固出模出模清理、检验等清理、检验等明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行铸造生产过程铸造生产过程明德明德 砺志砺志 博

15、学博学 笃行笃行2.1.4 铸造的分类铸造的分类 目前铸造成形技术的方法种类繁多。按目前铸造成形技术的方法种类繁多。按生产方法生产方法分类，分类，可分为可分为砂型铸造砂型铸造和和特种铸造特种铸造。按。按合金合金分类可分为分类可分为铸铁、铸铸铁、铸钢、铝合金铸造、铜合金铸造、镁合金铸造、钛合金铸造钢、铝合金铸造、铜合金铸造、镁合金铸造、钛合金铸造等。等。机械类别机械类别比率/机床、内燃机、重型机器机床、内燃机、重型机器风机、压缩机风机、压缩机拖拉机拖拉机农业机械农业机械汽车汽车70906080507040702030明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行砂型砂型sand mould铸造工艺流程图

16、铸造工艺流程图型砂型砂molding sand配制配制砂型干燥砂型干燥工装准备工装准备炉料准备炉料准备合金冶炼合金冶炼芯砂芯砂core sand配制配制型芯干燥型芯干燥工艺三大块：冶炼，造型（芯）和浇工艺三大块：冶炼，造型（芯）和浇注注落砂落砂shakeout 清理清理cleaning 铸件检验铸件检验入库入库凝固冷却凝固冷却明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行浇注金属造型、芯做木模铸件空心圆柱的铸造工艺流程 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行q 实质：实质：液态金属（或合金）充填铸型型腔并在其液态金属（或合金）充填铸型型腔并在其中凝固和冷却。中凝固和冷却。砂型铸造概略图砂型铸造概略图明

17、德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行第二节第二节 金属液态成型的工艺性能金属液态成型的工艺性能12345液态金属的充型能力液态金属的充型能力铸件的收缩铸件的收缩铸件的凝固铸件的凝固合金的吸气性合金的吸气性铸件的化学成分偏析铸件的化学成分偏析明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.2.1 液态金属的充型能力液态金属的充型能力 液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸型的能力，简称件的能力，称为液态金属充填铸型的能力，简称液态金属的液态金属的充型能力充型能力。 液态金属的充型能力主要取决于金属自身的液态金属的充型

18、能力主要取决于金属自身的流动能力流动能力，还受还受外部条件外部条件，如，如铸型性质、浇注条件、铸件结构铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的等因素的影响，是各种因素的综合反映。影响，是各种因素的综合反映。流动性流动性定义：定义： 液态合金液态合金充满型腔充满型腔，形成轮廓清晰，形状和尺，形成轮廓清晰，形状和尺寸寸符合要求的优质铸件符合要求的优质铸件的能力的能力。流动性通义是流体流动性通义是流体的流动能力，但不的流动能力，但不同学科对流动性有同学科对流动性有不同的定义，这里不同的定义，这里是材料成形学的定是材料成形学的定义。它的定义说流义。它的定义说流动性是这样的一种动性是这样的一种能力，这种能力

19、体能力，这种能力体现在现在2个方面：个方面：（1）充满型腔；）充满型腔；（2）形成符合要）形成符合要求的优质铸件。求的优质铸件。这个定义这个定义突出地突出地表明了流动性对表明了流动性对金属液态成型工金属液态成型工艺的重要性艺的重要性。如。如果流动性不好，果流动性不好，就不能充满型腔，就不能充满型腔，就不能形成符合就不能形成符合要求的优质铸件。要求的优质铸件。也说明不同的合也说明不同的合金具有不同的流金具有不同的流动性特点。在进动性特点。在进行铸件设计和铸行铸件设计和铸造工艺制定时，造工艺制定时，必须考虑合金流必须考虑合金流动性。那么，我动性。那么，我们怎样衡量合金们怎样衡量合金的流动性呢的流动

20、性呢？明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行螺旋形流动性试样螺旋形流动性试样 见下图和表见下图和表2-1。取浇注试样长度做比较度量。取浇注试样长度做比较度量。 分析表分析表2-1。铸铁的流动性最好，最高可达。铸铁的流动性最好，最高可达1800mm。 此外应注意到，化学成分有很大影响，此外应注意到，化学成分有很大影响，Wc+Si表示合金元表示合金元素的含量，素的含量，weight percent，用重量百分比度量。用重量百分比度量。 在相同的浇注工艺条件下，将金属液浇入铸型中，测出在相同的浇注工艺条件下，将金属液浇入铸型中，测出其实际螺旋线长度。浇出的试样愈长，合金的流动性愈好。其实际螺旋线长度

21、。浇出的试样愈长，合金的流动性愈好。如铸铁，主要是如铸铁，主要是铁铁Fe和碳和碳C的合的合金，还含硅金，还含硅Si等。等。 =6.2%表示表示化学成分为含碳化学成分为含碳量量C%+含硅量含硅量Si%为为6.2%，其，其余为余为Fe的铸铁的铸铁明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行 螺旋型试样螺旋型试样明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行合金种类 铸型种类 浇注温度/ 螺旋线长度/ 铸铁 wC+Si=6.2% wC+Si=5.9% wC+Si=5.2% wC+Si=4.2% 砂型 砂型 砂型 砂型 1300 1300 1300 1300 1800 1300 1000 600 铸钢 wC=0.4

22、% 铝硅合金（硅铝明） 镁合金（含Al和Zn） 锡青铜（wSn10%，wZn2%） 硅黄铜（wSi=1.5%4.5%） 砂型 砂型 金属型（300） 砂型 砂型 砂型 1600 1640 680720 700 1040 1100 100 200 700800 400600 420 1000 表表2-1 常用合金的流动性（砂型，试样截面常用合金的流动性（砂型，试样截面88）明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行影响合金流动性的因素影响合金流动性的因素（1）合金的流动性主要取决于它本身的化学成分。）合金的流动性主要取决于它本身的化学成分。 纯金属和共晶成分的合金，由于是在恒温下进行结晶，液纯金属和

23、共晶成分的合金，由于是在恒温下进行结晶，液态合金从表层逐渐向中心凝固，固液界面比较光滑，对液态合态合金从表层逐渐向中心凝固，固液界面比较光滑，对液态合金的流动阻力较小，同时，共晶成分合金的凝固温度最低，可金的流动阻力较小，同时，共晶成分合金的凝固温度最低，可获得较大的过热度，推迟了合金的凝固，故流动性最好；其它获得较大的过热度，推迟了合金的凝固，故流动性最好；其它成分的合金是在一定温度范围内结晶的，由于初生树枝状晶体成分的合金是在一定温度范围内结晶的，由于初生树枝状晶体与液体金属两相共存，粗糙的固液界面使合金的流动阻力加大，与液体金属两相共存，粗糙的固液界面使合金的流动阻力加大，合金的流动性大

24、大下降，合金的结晶温度区间越宽，流动性越合金的流动性大大下降，合金的结晶温度区间越宽，流动性越差差 。如下图：。如下图：明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行a）在恒温下凝固b）在一定温度范围内凝固PbSb20406080204060800流动性（cm）100200300温度（）0明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行温度，温度，T碳钢碳钢铸铁铸铁明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行Fe-C合金的流动性与状态图的关系合金的流动性与状态图的关系(a)相同过热温度的流动性相同过热温度的流动性 (b)相同浇注温度的流动性相同浇注温度的流动性明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行Fe-C合金的流动性

25、与含碳量的关系合金的流动性与含碳量的关系由图可见，亚由图可见，亚共晶铸铁随含共晶铸铁随含碳量增加，结碳量增加，结晶温度区间减晶温度区间减小，流动性逐小，流动性逐渐提高，愈接渐提高，愈接近共晶成分，近共晶成分，合金的流动性合金的流动性愈好。愈好。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行合金的化学成分决定了合金的化学成分决定了2种凝固模式种凝固模式 纯金属和共晶合金，对应纯金属和共晶合金，对应A点和点和C点成分，有确定点成分，有确定的熔点，恒温结晶，结果的熔点，恒温结晶，结果在铸型中凝固过程将从表在铸型中凝固过程将从表及里推进，称为及里推进，称为逐层凝固逐层凝固 laying solificatio

26、n。 非共晶合金没有一个确定的非共晶合金没有一个确定的熔点，它的凝固结晶是在一熔点，它的凝固结晶是在一个温度区间内完成的，属非个温度区间内完成的，属非恒温结晶。在这个温度区间恒温结晶。在这个温度区间内，同时存在已经凝固的部内，同时存在已经凝固的部分，如先晶，或树枝状晶主分，如先晶，或树枝状晶主干，和还没有凝固的部分，干，和还没有凝固的部分，固相和液相并存，象桨糊状固相和液相并存，象桨糊状态，流动性差，所以称为态，流动性差，所以称为糊糊状凝固状凝固mushy solification。 离共晶点离共晶点C越远，结晶越远，结晶温度区间越宽，流动温度区间越宽，流动性就越差。换句话说，性就越差。换句话

27、说，C点成分以前的铁碳合点成分以前的铁碳合金，即亚共晶铸铁，金，即亚共晶铸铁，流动性随含碳量的增流动性随含碳量的增加而提高；过共晶铸加而提高；过共晶铸铁呢，即铁呢，即C点成分以后点成分以后的合金，流动性随含的合金，流动性随含碳量的增加而下降。碳量的增加而下降。这就是铁碳合金流动这就是铁碳合金流动性与含碳量的关系性与含碳量的关系。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行（2）浇注条件对金属流动性的影响）浇注条件对金属流动性的影响1 1）浇注温度）浇注温度 一般一般T T浇浇越高，液态金属的充型能力越强。越高，液态金属的充型能力越强。n浇注温度浇注温度指的是浇注时熔融合金的温度，一般要求比它的液相线

28、温度高，即存在过热度，推迟它的凝固时间，以保持良好的流动性。但是也不能太高，否则造成氧化，吸气，过收缩，粘砂，胀砂等不良后果。所以，每种合金有自己的合理浇注温度范围。浇注温度：铸钢15201620；铸铁12301450；铝合金680780明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行流动性浇注温度T熔合金温度高，液态时间长、粘度低.流动性与浇注温度的关系流动性与浇注温度的关系明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2 2）充型压力）充型压力 液态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能液态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越强。力越强。lVH3 3）浇注系统的的结构）浇注系统的的结构 浇注系统的结构

29、越复杂，流动阻力浇注系统的结构越复杂，流动阻力越大，充型能力越差。越大，充型能力越差。 （3）铸型性质和铸件结构对金属流动性的影响）铸型性质和铸件结构对金属流动性的影响1 1）铸型的阻力）铸型的阻力影响金属液的充型速度，铸型与金属的影响金属液的充型速度，铸型与金属的热交换强度影响金属液保持流动的时间。热交换强度影响金属液保持流动的时间。 铸型的蓄热系数铸型的蓄热系数b 铸型的蓄热系数表示铸型从其中铸型的蓄热系数表示铸型从其中的金属吸取热量并储存在本身的能力。的金属吸取热量并储存在本身的能力。 l散热蓄热明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2 2）折算厚度）折算厚度 折算厚度也叫当量厚度或模数

30、，为铸件体积折算厚度也叫当量厚度或模数，为铸件体积与表面积之比。折算厚度大，热量散失慢，充型能力就好。与表面积之比。折算厚度大，热量散失慢，充型能力就好。铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填。铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填。3 3）铸件复杂程度）铸件复杂程度 铸件结构复杂，流动阻力大，铸型的充铸件结构复杂，流动阻力大，铸型的充填就困难。填就困难。 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.2.2 铸件的凝固铸件的凝固 铸型中的合金从铸型中的合金从液态液态转变为转变为固态固态的过程，称为铸的过程，称为铸件的凝固，或称为件的凝固，或称为结晶结晶。 金属的凝固，一般均是在常温、常压金属

31、的凝固，一般均是在常温、常压(重力重力)情况情况下进行的。压铸等技术除外。金属凝固时应满足的热下进行的。压铸等技术除外。金属凝固时应满足的热力学条件是：只有当体系所处的温度低于熔点温度力学条件是：只有当体系所处的温度低于熔点温度(液液相线温度相线温度)Tm时，才能发生凝固现象。时，才能发生凝固现象。液固两相自液固两相自由能差由能差(GGl-Gsb时，则产生裂纹；冷裂常出现在复杂铸件受拉应力的部位，特别是应力集中处（如尖角处、缩孔、气孔、夹渣等缺陷附近）。壁厚差悬殊，结构复杂的铸件易于发生冷裂。不同铸造合金冷裂倾向不同，灰口铸铁、白口铸铁、高锰铜等塑性差的合金较易产生。防止措施： a减少铸造应力

32、；减少铸造应力； b降低合金中降低合金中P的含量；的含量； c去应力退火；去应力退火； d设计铸件时应避免应力集中设计铸件时应避免应力集中。 冷裂示意图冷裂示意图明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行裂纹和变形的防止裂纹和变形的防止以有利于释放铸造应力为原则；以有利于释放铸造应力为原则；1 1、采用、采用正确的铸造工艺正确的铸造工艺（正确设计浇注系（正确设计浇注系统、补缩系统等）；统、补缩系统等）；2 2、铸件形状设计要求、铸件形状设计要求简单、对称和厚薄均简单、对称和厚薄均匀；匀；3 3、对铸件、对铸件进行热处理进行热处理。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.2.4 金属的吸气性金属的

33、吸气性 金属液吸收气体的过程：金属液吸收气体的过程： （1）气体分子）气体分子撞击撞击到金属液表面；到金属液表面； （2）在高温金属液表面上气体分子）在高温金属液表面上气体分子离解离解为原子状态；为原子状态； （3）气体原子根据与金属元素之间的亲和力大小，以）气体原子根据与金属元素之间的亲和力大小，以物理吸附方式或化学吸附方式物理吸附方式或化学吸附方式吸附吸附在金属表面；在金属表面； （4）气体原子）气体原子扩散扩散进入金属液内部。进入金属液内部。 前三个过程是前三个过程是吸附过程吸附过程，最后一个是，最后一个是扩散过程扩散过程。金属。金属液吸收气体时，实际上这液吸收气体时，实际上这4个过程同

34、时存在，而个过程同时存在，而扩散是关扩散是关键键，因为它，因为它决定金属液的吸气速度决定金属液的吸气速度。 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行气体在金属液中的溶解度气体在金属液中的溶解度 在一定温度和压力条件下，金属吸收气体的饱和浓在一定温度和压力条件下，金属吸收气体的饱和浓度，称为该条件下度，称为该条件下气体的溶解度气体的溶解度。常用每。常用每100g金属含有金属含有的气体在标准状态下的体积来表示的气体在标准状态下的体积来表示(cm3100g)，有时，有时也用溶解气体对金属的质量分数表示。也用溶解气体对金属的质量分数表示。 影响气体在金属液中的溶解度的因素是：影响气体在金属液中的溶解度的

35、因素是：温度、金温度、金属的化学成分和气体在金属液面上的平衡分压。属的化学成分和气体在金属液面上的平衡分压。如温度如温度对气体在金属中溶解度的影响随温度升高而增大。对气体在金属中溶解度的影响随温度升高而增大。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行气体的析出气体的析出 溶解于金属液中的气体，随温度下降则不断析出。溶解于金属液中的气体，随温度下降则不断析出。气体析出主要通过气体析出主要通过3 3种方式：种方式： （1 1）气体以原子态）气体以原子态扩散扩散到金属表面，然后到金属表面，然后脱离脱离吸附吸附( (蒸发蒸发) )。 （2 2）与金属内某元素）与金属内某元素形成化合物形成化合物，以，以非金

36、属夹杂物非金属夹杂物形式排出；形式排出； （3 3）以）以气泡气泡形式从金属液中逸出。若金属液温度较形式从金属液中逸出。若金属液温度较高，气泡能上浮到液面，气体逸出。高，气泡能上浮到液面，气体逸出。 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行气孔气孔侵入气孔侵入气孔析出气孔析出气孔反应气孔反应气孔明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行析出气孔析出气孔 特征是多而分散，产生这类气特征是多而分散，产生这类气孔的主要原因是熔炼过程中金孔的主要原因是熔炼过程中金属液吸收了较多的气体而形成属液吸收了较多的气体而形成。液态时，能吸溶过量的氢、。液态时，能吸溶过量的氢、氮、氧等。在金属冷凝过程中氮、氧等。在金属

37、冷凝过程中，其中大部分气体会逐渐析出，其中大部分气体会逐渐析出，但在金属液凝固阶段，气体，但在金属液凝固阶段，气体析出最为剧烈，这时金属液流析出最为剧烈，这时金属液流动性已经很差，析出的气体所动性已经很差，析出的气体所形成的气泡又很小。形成的气泡又很小。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.2.5 铸件的化学成分偏析铸件的化学成分偏析1）微观偏析）微观偏析（1）晶内偏析）晶内偏析 (2)晶界偏析晶界偏析固溶体无扩散结晶固溶体无扩散结晶固溶体有扩散结晶固溶体有扩散结晶明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行树枝晶各截树枝晶各截面的溶质等面的溶质等浓度线浓度线明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃

38、行晶界偏析晶界偏析晶粒相碰形成的晶界偏析晶粒相碰形成的晶界偏析晶粒平行生长形成的晶界偏析晶粒平行生长形成的晶界偏析明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2）宏观偏析）宏观偏析（1）正偏析）正偏析 铸件或铸锭凝固时，由于型壁强烈地定向散热铸件或铸锭凝固时，由于型壁强烈地定向散热，在进行凝固的合金内形成一个温度梯度。凝固不是在整个，在进行凝固的合金内形成一个温度梯度。凝固不是在整个截面同时进行，而是从与铸型壁相接触的外层开始。截面同时进行，而是从与铸型壁相接触的外层开始。 如果是如果是溶质的分配系数溶质的分配系数k1的合金的合金，固液界面的液相中，固液界面的液相中溶质减少，因此溶质减少，因此愈是后

39、来结晶的固相，溶质的浓度愈低愈是后来结晶的固相，溶质的浓度愈低。这。这种成分偏析称之为正偏析。利用溶质形成正偏析的规律，通种成分偏析称之为正偏析。利用溶质形成正偏析的规律，通过控制金属的凝固过程使有害的杂质偏析到指定部位提高过控制金属的凝固过程使有害的杂质偏析到指定部位提高金属的纯度和品质，可以使金属达到精练提纯的目的。金属的纯度和品质，可以使金属达到精练提纯的目的。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行（2）逆偏析）逆偏析 当当溶质的分配系数溶质的分配系数k1的合金的合金进行凝固时，进行凝固时，凝固界面上将有一部分溶质排向液相，随着温度的降低，凝固界面上将有一部分溶质排向液相，随着温度的降低

40、，溶质的浓度在固浓界面处的液相中逐渐增加。越是后来结溶质的浓度在固浓界面处的液相中逐渐增加。越是后来结晶的固相，溶质浓度越高，这种成分偏析称之为晶的固相，溶质浓度越高，这种成分偏析称之为逆偏析逆偏析。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行常见铸件缺陷及特征常见铸件缺陷及特征 名名称称 特特 征征名名称称 特特 征征气气 孔孔主要为梨形、圆形、椭圆形的孔洞，主要为梨形、圆形、椭圆形的孔洞，表面较光滑，一般不在铸件表面露表面较光滑，一般不在铸件表面露出，大孔独立存在，小孔则成群出出，大孔独立存在，小孔则成群出现。现。 缩缩孔孔缩缩松松 1缩孔：形状为不规则的封闭或敞露的缩孔：形状为不规则的封闭或敞

41、露的空洞，孔壁粗糙并带有枝状晶，常出现在空洞，孔壁粗糙并带有枝状晶，常出现在铸件最后凝固部位。铸件最后凝固部位。 2所松：铸件断面上出现的分散而细小所松：铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。的缩孔。 粘粘 砂砂铸件的部分或整个表面粘附着一层铸件的部分或整个表面粘附着一层金属和砂粒的机械混和物，多发生金属和砂粒的机械混和物，多发生在铸件厚壁和热节处。在铸件厚壁和热节处。 裂裂纹纹 1热裂：断面严重氧化，无金属光泽，热裂：断面严重氧化，无金属光泽，断口沿晶界产生和发展，外形曲折而不规断口沿晶界产生和发展，外形曲折而不规则的裂纹。则的裂纹。 2冷裂：穿过晶体而不沿晶界断裂，断冷裂：穿过晶体而不沿晶界断

42、裂，断口有金属光泽或有轻微氧化色。口有金属光泽或有轻微氧化色。 夹夹 砂砂 铸件表面上有凸起的金属片状物，铸件表面上有凸起的金属片状物，表面粗糙，边角锐利，有小部分与表面粗糙，边角锐利，有小部分与铸件本体相连。铸件本体相连。 化学化学成分成分及力及力学性学性能不能不合格合格 铸件的化学成分和硬度、强度、伸长率、铸件的化学成分和硬度、强度、伸长率、冲击韧度、耐热、耐蚀及耐磨等性能不符冲击韧度、耐热、耐蚀及耐磨等性能不符合技术条件要求。合技术条件要求。 白白 口口灰铸铁件断面全部或表面出现亮白灰铸铁件断面全部或表面出现亮白色组织，常在铸件薄的断面，棱角色组织，常在铸件薄的断面，棱角及边缘部分。及边

43、缘部分。 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行第三节第三节 常用铸造合金常用铸造合金铸铁铸铁铸钢铸钢铸造有色金属铸造有色金属明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.3.1 铸铁铸铁 铸铁铸铁wc 2.11%的的Fe-C合金。合金。 常用成分：常用成分：wc=2.44.0%。l其它元素：其它元素：C，Si，Mn，S，P。 在铁碳合金相图中的位置如下图所示：在铁碳合金相图中的位置如下图所示： 铸铁的基体组织是铁素体（铸铁的基体组织是铁素体（F）和珠光体（）和珠光体（P）明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行温度，温度，T碳钢碳钢铸铁铸铁明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行（1）按）按C在铸铁

44、中存在形式在铸铁中存在形式不同不同,可将铸铁分为三类可将铸铁分为三类: 1) 白口铸铁白口铸铁: C微量溶于微量溶于F外外,全部以全部以Fe3C形式存在形式存在, 断面断面银白银白,硬硬,脆脆,难机械加工难机械加工,很少用于制造零件很少用于制造零件. 仅用于不冲击仅用于不冲击,耐磨件耐磨件. 如轧辊如轧辊 。主要用途。主要用途: 炼钢原料炼钢原料. 也可处也可处理成可锻铸铁理成可锻铸铁. 2) 灰口铸铁灰口铸铁: C微量溶于铁素体外微量溶于铁素体外,全部或大部以石墨形式全部或大部以石墨形式存在存在,断口灰色断口灰色,应用最广应用最广. 3) 麻口铸铁麻口铸铁: 有石墨有石墨,莱氏体莱氏体.属于

45、白口铁和灰口铁之间的过属于白口铁和灰口铁之间的过渡组织渡组织,断口黑白相间断口黑白相间,麻点麻点.硬硬,脆脆,难加工难加工 （2） 根据根据石墨形态石墨形态的不同的不同,灰口铸铁又分为灰口铸铁又分为: 1) 普通灰口铸铁普通灰口铸铁: 石墨石墨 片状片状 2) 可锻铸铁可锻铸铁: 团絮状团絮状 3) 球墨铸铁球墨铸铁: 球状球状 4) 蠕墨铸铁蠕墨铸铁: 蠕虫状蠕虫状 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行白口铸铁白口铸铁碳碳-碳化物碳化物（Fe3C）灰口铸铁灰口铸铁 碳碳-片状石墨片状石墨可锻铸铁可锻铸铁 碳碳-絮状石墨絮状石墨球墨铸铁球墨铸铁 碳碳-球状石墨球状石墨明德明德 砺志砺志 博学

46、博学 笃行笃行灰铸铁的工艺性能灰铸铁的工艺性能 铸造性能特别好，不能锻、冲，焊接性能较差铸造性能特别好，不能锻、冲，焊接性能较差； 流动性好，收缩小，流动性好，收缩小，缩孔、缩松缩孔、缩松倾向很小；吸气性、倾向很小；吸气性、 偏析性均较小，可用于制造各种薄壁复杂铸件。一般用同偏析性均较小，可用于制造各种薄壁复杂铸件。一般用同 时凝固，不加冒口和冷铁，即可获得优质铸件。时凝固，不加冒口和冷铁，即可获得优质铸件。 熔炼工艺特点：熔炼工艺特点： 熔点低，对化学成份的要求不很严格，普通冲天炉即熔点低，对化学成份的要求不很严格，普通冲天炉即 可满足熔炼要求。原材料（生铁、回炉料、废钢铁、石灰可满足熔炼要

47、求。原材料（生铁、回炉料、废钢铁、石灰 石、萤石等）价格低，来源广，铸铁成本低。石、萤石等）价格低，来源广，铸铁成本低。 铸型特点：铸型特点： 普通砂型（湿砂型、少量铸件用干型）即可满足要求普通砂型（湿砂型、少量铸件用干型）即可满足要求。2.3.1.1 灰铸铁灰铸铁明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行灰口铁的孕育处理灰口铁的孕育处理 为了提高灰口铁的强度为了提高灰口铁的强度,硬度，尽量使石墨片细化，对硬度，尽量使石墨片细化，对其进行孕育处理。孕育处理是在铸铁浇注前向铁水中加入其进行孕育处理。孕育处理是在铸铁浇注前向铁水中加入少量孕育剂，如硅铁或硅钙合金，使灰铸铁在凝固过程中少量孕育剂，如硅铁

48、或硅钙合金，使灰铸铁在凝固过程中有大量的人工晶核，以促进石墨的形核和结晶，从而获得有大量的人工晶核，以促进石墨的形核和结晶，从而获得细小的基体组织和石墨片的工艺方法。孕育处理后的灰铸细小的基体组织和石墨片的工艺方法。孕育处理后的灰铸铁孕育铸铁铁孕育铸铁(又叫变质铸铁又叫变质铸铁)，适于较高强度，高耐磨性，适于较高强度，高耐磨性，气密性铸件。气密性铸件。 孕育处理只能改变石墨的大小，不能改变石墨的形态孕育处理只能改变石墨的大小，不能改变石墨的形态，所以只能只能提高灰铸铁的强度和硬度，其塑性和韧性，所以只能只能提高灰铸铁的强度和硬度，其塑性和韧性仍然很低。仍然很低。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃

49、行笃行灰口铸铁的生产特点灰口铸铁的生产特点 1) 冲天炉熔炼：冲天炉熔炼： Si 、Mn易氧化。易氧化。 配料时增加含量。配料时增加含量。 为降低含为降低含S量，选优质铁料和焦炭量，选优质铁料和焦炭,减少从焦炭中吸减少从焦炭中吸S。在熔。在熔炼高牌号铸铁时，加废钢以控制含炼高牌号铸铁时，加废钢以控制含C量。量。(如孕育铸铁，原如孕育铸铁，原铁水含铁水含C,Si低，防止加入孕育剂后石墨粗低，防止加入孕育剂后石墨粗)2) 铸造性能优良，便于铸出薄而复杂的铸件，铸造性能优良，便于铸出薄而复杂的铸件，(流动性好，流动性好，收缩收缩)3) 一般不需冒口，冷铁，使工艺简化。一般不需冒口，冷铁，使工艺简化。

50、4) 一般不用热处理，或仅需时效。一般不用热处理，或仅需时效。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行灰口铸铁的牌号及含义灰口铸铁的牌号及含义 1.灰铸铁的牌号用灰铸铁的牌号用“灰灰”“”“铁铁”二字汉语拼音的首字母二字汉语拼音的首字母“H”“T”和表示其抗拉强度（和表示其抗拉强度（MPa）数字表示，如）数字表示，如HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350。2. HT100、HT150、HT200属于普通灰铁，其中属于普通灰铁，其中HT100为铁为铁素体灰铸铁、素体灰铸铁、HT150为珠光体为珠光体-铁素体灰铸铁，铁素体灰铸铁，HT200为珠为珠光体灰铸铁；光体灰铸

51、铁；HT250至至HT350是经过孕育处理的孕育铸铁是经过孕育处理的孕育铸铁，石墨化析出均匀，用于要求更高的重要件。，石墨化析出均匀，用于要求更高的重要件。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.3.1.2 可锻铸铁可锻铸铁 malleable cast-iron 可锻铸铁通过石墨化退火处理得到的一种高强韧铸铁可锻铸铁通过石墨化退火处理得到的一种高强韧铸铁又称马铁、韧性铸铁、展性铸铁、玛钢。有又称马铁、韧性铸铁、展性铸铁、玛钢。有较高的强度、较高的强度、塑性和冲击韧度塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。可锻铸铁分为铁素，可以部分代替碳钢。可锻铸铁分为铁素体基体（黑心）可锻铸铁和珠光体基体可锻铸

52、铁。体基体（黑心）可锻铸铁和珠光体基体可锻铸铁。 可锻铸铁的牌号及含义可锻铸铁的牌号及含义 可锻铸铁的牌号用可锻铸铁的牌号用“可可”“”“铁铁”二字汉语拼音的首字二字汉语拼音的首字母母“K”“T”后加两组数字表示，第一组数字表示最低抗拉后加两组数字表示，第一组数字表示最低抗拉强度，第二组表示最低延伸率，如强度，第二组表示最低延伸率，如KTH300-06：用于建筑：用于建筑脚手架扣件、三通管件、阀门等；脚手架扣件、三通管件、阀门等；KTZ550-04用于载荷较用于载荷较高的耐磨损件、凸轮轴、齿轮等。高的耐磨损件、凸轮轴、齿轮等。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行a)a)铁素体可锻铸铁铁素体可

53、锻铸铁 b b）珠光体可锻铸铁）珠光体可锻铸铁金属基体和团絮状石墨金属基体和团絮状石墨组成组成明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.3.1.3 球墨铸铁球墨铸铁 nodular graphite cast-iron球墨铸铁的显微组织球墨铸铁的显微组织a）铁素体球墨铸铁）铁素体球墨铸铁 b）铁素体）铁素体+珠光体球墨铸铁珠光体球墨铸铁 c）珠光体球墨铸铁）珠光体球墨铸铁 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行球墨铸铁的性能球墨铸铁的性能 球墨铸铁的球墨铸铁的石墨呈球状石墨呈球状，它对基体的割裂作用减至最低，它对基体的割裂作用减至最低限度，基体强度的利用率可达限度，基体强度的利用率可达70%9

54、0%，因此球墨铸铁具，因此球墨铸铁具有比灰铸铁高得多的有比灰铸铁高得多的力学性能，抗拉强度可以和钢媲美力学性能，抗拉强度可以和钢媲美，塑塑性和韧度性和韧度大大提高。通常大大提高。通常b=（400900）MPa，=2%18%，同时，仍保持灰铸铁某些优良性能，如良好的耐磨性，同时，仍保持灰铸铁某些优良性能，如良好的耐磨性和减震性，缺口敏感性小，切削加工性能好等。球墨铸铁的和减震性，缺口敏感性小，切削加工性能好等。球墨铸铁的焊接性能和热处理性能焊接性能和热处理性能都优于灰铸铁。都优于灰铸铁。 明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行球墨铸铁的生产特点球墨铸铁的生产特点（1）铁液）铁液 要有足够高的含碳

55、硅量，低的硫、磷含量，有时要有足够高的含碳硅量，低的硫、磷含量，有时还要求低的含锰量。还要求低的含锰量。高碳（高碳（3.6%4.0%）可改善铸造性能和）可改善铸造性能和球化效果，低的锰、磷可提高球墨铸铁的塑性与韧度球化效果，低的锰、磷可提高球墨铸铁的塑性与韧度。硫易。硫易与球化剂化合形成硫化物，使球化剂的消耗量增大，并使铸与球化剂化合形成硫化物，使球化剂的消耗量增大，并使铸件易于产生皮下气孔等缺陷。件易于产生皮下气孔等缺陷。 球化和孕育处理使铁水温度要降低球化和孕育处理使铁水温度要降低50100，为防止浇注，为防止浇注温度过低，出炉的铁水温度必须高达温度过低，出炉的铁水温度必须高达1400以上

56、。以上。（2）球化处理和孕育处理）球化处理和孕育处理 球化处理和孕育处理是制造球墨球化处理和孕育处理是制造球墨铸铁的关键，必须严格控制。铸铁的关键，必须严格控制。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行 球化处理是球铁生产的关键。预先将球化处理是球铁生产的关键。预先将粉碎的球化剂粉碎的球化剂-稀土镁合金放置在铁水包稀土镁合金放置在铁水包内，上面铺盖硅铁粉和草木灰。内，上面铺盖硅铁粉和草木灰。 先冲入约先冲入约2/3铁水；稍置，待反应后铁水；稍置，待反应后，再置入孕育剂，用余下的，再置入孕育剂，用余下的1/3铁水冲入铁水冲入包内，进行孕育处理。包内，进行孕育处理。球墨铸铁的牌号及含义球墨铸铁的牌号

57、及含义 球墨铸铁的牌号用球墨铸铁的牌号用“球球”“”“铁铁”二字汉语拼音的首字母二字汉语拼音的首字母“Q”“T”后加两组数字表示，第一组数字表示最低抗拉强度后加两组数字表示，第一组数字表示最低抗拉强度（MPa），第二组表示伸长率（），第二组表示伸长率（%），如），如QTH400-18至至QT450-10属于铁素体球墨铸铁，属于铁素体球墨铸铁，QT500-7至至QT900-2属于珠光属于珠光体球墨铸铁。体球墨铸铁。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行球墨铸铁的用途球墨铸铁的用途 球墨铸铁具有较高的球墨铸铁具有较高的强度和塑性强度和塑性，尤其是，尤其是屈强比屈强比（ 0.2/ b）优于锻钢，用途

58、非常广泛，如汽车、拖拉机底盘零件）优于锻钢，用途非常广泛，如汽车、拖拉机底盘零件，阀体和阀盖，机油泵齿轮，柴油机和汽油机曲轴、缸体和，阀体和阀盖，机油泵齿轮，柴油机和汽油机曲轴、缸体和缸套，汽车拖拉机传动齿轮等。目前，球墨铸铁在制造曲轴缸套，汽车拖拉机传动齿轮等。目前，球墨铸铁在制造曲轴方面正在逐步取代锻钢。方面正在逐步取代锻钢。明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行 铸态球墨铸铁的基体多为珠光体铸态球墨铸铁的基体多为珠光体-铁素体混合组织，有时铁素体混合组织，有时还有自由渗碳体，形状复杂件还存在残余内应力。因此，多还有自由渗碳体，形状复杂件还存在残余内应力。因此，多数球墨铸铁件要进行热处理，

59、以保证应有的力学性能。常用数球墨铸铁件要进行热处理，以保证应有的力学性能。常用的热处理为的热处理为退火、正火、调质和等温淬火退火、正火、调质和等温淬火。退火的目的是获退火的目的是获得铁素体基体，以提高球墨铸铁件的塑性和韧度。正火的目得铁素体基体，以提高球墨铸铁件的塑性和韧度。正火的目的是获得珠光体基体，以提高材料的强度和硬度。调质的目的是获得珠光体基体，以提高材料的强度和硬度。调质的目的是为获得比正火更高的综合力学性能，用于某些要求较高的是为获得比正火更高的综合力学性能，用于某些要求较高或截面较大的球墨铸件。等温淬火可获得贝氏体基体，具有或截面较大的球墨铸件。等温淬火可获得贝氏体基体，具有高强

60、度或超高强度以及较好的塑性和韧性。高强度或超高强度以及较好的塑性和韧性。球墨铸铁的热处理球墨铸铁的热处理明德明德 砺志砺志 博学博学 笃行笃行2.3.1.4 蠕墨铸铁蠕墨铸铁（1）蠕墨铸铁的生产蠕墨铸铁的生产 在一定成分的铁液中加入适量的蠕化在一定成分的铁液中加入适量的蠕化剂进行蠕化处理而成的。所谓蠕化处理是将蠕化剂放入经过剂进行蠕化处理而成的。所谓蠕化处理是将蠕化剂放入经过预热的堤坝或铁液包内的一侧，从另一侧冲入铁液，利用高预热的堤坝或铁液包内的一侧，从另一侧冲入铁液，利用高温铁液将蠕化剂熔化的过程。温铁液将蠕化剂熔化的过程。 蠕化剂为镁钛合金、稀土镁钛合金或稀土镁钙合金等。蠕化剂为镁钛合金