铸铁的分类牌号及应用

1、教学重点1、灰铸铁，球墨铸铁的牌号，性能及应用。2、常用黄铜和青铜的牌号，性能及用途 3、硬质合金的分类；牌号，及应用。4、工程塑料和复合材料的定义、特性、分类教学难点1、铸铁的石墨化。2、根据零件的使用需要，正确选用合适的有色金属材料牌号。3、粉末冶金材料（含硬质合金）的性能特点及应用。4、工程塑料化学名称较难记忆。 本课题重点与难点 铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金总称。具有良好的铸造性、耐磨性、减震性、切削加工性等，且制造容易、价格便宜。铸铁按碳的存在形式分为：1.白口铸铁：Fe3C2.灰口铸铁：G3.麻口铸铁：Fe3C+G此外，为满足耐热、耐蚀、耐磨等特殊性能的需求，在铸铁中加入

2、铬、钼、铜、铝、硅等合金元素就得到合金铸铁。 3.3.1 铸铁 1、铸铁的石墨化及其影响因素 石墨的形状、数量、大小及分布对铸铁的组织和性能有重要影响。 铸铁中碳原子以石墨（G）形式析出的过程称为石墨化。 石墨是碳的一种结晶形式，具有六方晶格，强度、硬度、塑性和韧性极低，接近于零，硬度仅为35HBS。3.3.1 铸铁 1）铸铁的石墨化 （1）化学成分的影响 3.3.1 铸铁 2）影响石墨化的因素 碳和硅是强烈促进石墨化的元素。铸铁中碳、硅的含量越高，越容易进行石墨化，得到灰口铸铁组织。 硫是强烈阻止石墨化的元素。一般Ws0.15。 锰是阻止石墨化的元素。一般WMn0.61.3。 磷是微弱促进石

3、墨化的元素。一般WP0.3。（2）冷却速度的影响 3.3.1 铸铁 2、灰铸铁的成分、组织与性能 成份：一般为Wc=2.5%4.0%,Wsi=1.0%3.0%,WMn=0.5%1.4%,Ws0.15%,Wp0.30%。组织：看成是碳钢的基体加片状石墨，分为三类：铁素体基体、铁素体-珠光体基体、珠光体基体灰铸铁。性能：取决于基体组织和石墨的形态、数量、大小和分布。 灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性比钢低很多。具有优良的铸造性能、优良的切削加工性能、良好的减振性、减摩性和低的缺口敏感性。3.3.1 铸铁 3、灰铸铁的孕育处理 在浇注前向铁水中加入少量孕育剂，使大量高度弥散的难熔质点成为石墨的结晶核心，

4、以获得细小均匀的石墨片和细片珠光体。 通过孕育处理得到的铸铁称为孕育铸铁。孕育铸铁有较高的强度，且铸件各部位截面上的组织和性能比较均匀。4、灰铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“HT+数字”表示。HT是“灰铁”两字的汉语拼音字首，数字表示最低的抗拉强度值（MPa）。例：HT150。 灰铸铁的性能性能特点是生产简单、应用广泛，其产量占整个铸铁产量的80%以上。3.3.1 铸铁 5、灰铸铁的热处理 灰铸铁热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状、数量、大小和分布。热处理主要作用是消除应力、改善切削加工性、提高表面的硬度和耐磨性等。1）去应力退火 工艺为：加热至500600，保温一段时间后，随炉冷至2

5、00以下出炉空冷。2）消除白口、降低硬度退火 加热到850900，保温25h，然后随炉冷却至250400出炉空冷。3）表面淬火 主要作用是提高铸件的表面硬度和耐磨性。常用的有火焰淬火、感应淬火、接触电阻加热淬火等。3.3.1 铸铁 6、球墨铸铁的成分、组织与性能 成份：球墨铸铁的化学成分一般为：Wc=3640，Wsi=2028，WMn0.608，Ws004，Wp01，WMg0.030.05，WRE0030.05。组织：分为铁素体球墨铸铁、铁素体珠光体球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和贝氏体球墨铸铁四种。性能：力学性能比灰口铸铁高得多，强度与钢接近，屈强比达到0.70.8，比碳钢高；塑性和韧性比灰铸铁好

6、，仍比钢差。具有良好的铸造性能、减震性、减摩性、低的缺口敏感性、切削加工性等。但存在收缩率较大、流动性稍差、白口倾向大等缺陷。3.3.1 铸铁 7、球墨铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“QT+A组数字-B组数字”表示。QT是“球铁”两字的汉语拼音字首A组数字表示最低的抗拉强度值（MPa）B组数字表示最低伸长率。例：QT600-3。 广泛用于制作受力复杂、性能要求较高的重要零件。3.3.1 铸铁 8、球墨铸铁的热处理 热处理比钢的加热温度略高些、保温时间长些、加热速度和冷却速度要慢些。 1、退火 分为去应力退火、低温退火和高温退火。目的是消除铸造内应力，获得铁素体基体，提高塑性和韧性。2、正火 分

7、为高温正火和低温正火。目的是增加基体组织中的珠光体的数量，细化组织，提高球墨铸铁的强度和耐磨性。3、调质处理目的是得到回火索氏体基体，以获得较高的综合力学性能。4、等温淬火 目的是得到下贝氏体基体，使其具有高硬度、高强度和较好的韧性。3.3.1 铸铁 9、可锻铸铁 可锻铸铁的生产是先浇注成白口铸铁，然后再经高温经长时间石墨化退火。1、可锻铸铁的成分、组织与性能成份：较低的碳、硅含量，一般Wc=2.22.8，Wsi=1.21.8，WMn0.408，Wp01，Ws0.2。 组织：分为铁素体可锻铸铁（又称黑心可锻铸铁）、珠光体可锻铸铁两种。性能：强度和韧性比灰铸铁提高很多。可锻铸铁并不可锻。 2、可锻铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“KT+表示类别的字母+A组数字-B组数字”表示。表示类别的字母有H、B、Z。例：KTH370-12。 用于制作形状复杂、要求强度、韧性较高的薄壁零件。3.3.1 铸铁 10、蠕墨铸铁 通过在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂、再加孕育剂而生产制得的。1、蠕墨铸铁的成分、组织与性能成份：Wc=3.53.9，Wsi=2.22.8，WMn0.408，Wp01，Ws0.2。 组织：分为铁素体、铁素体-珠光体和珠光体三种。性能：力学性能介