常用铸造合金的生产课件

第二章常用铸造合金的生产§1铸铁件生产

按碳的存在形式分

1.whitecast--iron—碳以碳化物（Fe3C)形式出现。断口：银白色，硬而脆；很难切削，很少直接用于零件.2.灰口铸铁

graycast—iron

碳以石墨形式出现。断口：呈灰色；常用材料。3.

mottledcast—iron

碳以Fe3C+石墨形式出现。断口：白色与灰色之间；此类铸铁脆性很大，很少使用。另：合金铸铁：铸铁中加入合金元素，改善性能。以碳以石墨形式存在的铸铁断口呈灰色，故称之：灰口铸铁GB5611—95铸铁是在凝固过程中经历共晶转变，用于生产铸件的铁基合金的总称。

常用灰口铸铁又可分为：

1.普通灰铸铁（片状G）；2.可锻铸铁（团絮状G）；3.球墨铸铁（球状G）；4.蠕墨铸铁（蠕虫状G）

G—graphite字头)

补充：关于生铁一、普通灰铸铁（片状G）（简称灰铁）

生铁

：pig—iron

铁矿石在高炉中炼出来的。炼铁（Iron－making)工艺，分铸造生铁和炼钢生铁（WSi<1.25%)两种；铸造生铁与其他材料一起熔化后，获得的材料，叫铸铁；炼钢生铁通过进一步的熔炼，得到钢材，此过程称炼钢steel—making。

1..普通灰铸铁的性能

灰铁的显微组织

＝金属基体（F+P）＋片G

如右图所示：相当于在钢的基体上嵌入了大量G片。①良好的铸造性（流动性好，收缩小）；②易切削；（？）③抗压强度高；④减震和减摩性能好；⑤切口不敏感性；⑥制造容易、价格便宜。2.铸铁的组织及影响因素灰铸铁按基体不同可分为;P灰铸铁P+F灰铸铁F灰铸铁

要控制铸铁组织与成分，必须控制其石墨化程度，而影响石墨化的主要因素为：（1）化学成分

随C、Si增多，G核增多，析出G多而粗大；反之，G少；S、Mn阻碍G，增加白口化，应严控，P增加冷脆性。

教材P45图将不同碳硅含量铸铁分成五种组织

Ⅰ—白口铸铁区（Ld＋Fe3CⅡ＋P）Ⅱa—麻口铸铁区（Ld＋Fe3CⅡ＋P＋G）

Ⅱ—P灰铁区（P＋G）

Ⅱb—P-F灰铁区（P+F+G）Ⅲ—F灰铁区（F+G）成分：Wc=2.7%~3.9%；Wsi=1.1~2.6%；WMn=0.6~1.2%（2）冷却速度(V)

冷却快，原子来不及急扩散，G化难以进行；易白口。

冷却的慢，可得灰口。显然，欲求灰口件合理选择铸件壁厚。

冷却速度与铸型材料也直接关联，如：金属型比砂型的冷却速度快，铸件易白口，

3.灰铸铁的孕育处理

直接向已熔炼出炉的低碳、硅含量铁水中加入孕育剂（经过破碎又预热的75＃硅铁）

灰铁经孕育处理后G片细小均匀力学性能有明显提高，故称高强度铸铁

二、可锻铸铁

malleablecast—iron

——又称马铁、韧性铸铁、展性铸铁、玛钢

1.成分：Wc=2.2~2.8%,Wsi=1~1.8;含碳、硅量低。2.生产过程：首先浇注成白口铸铁件，然后再经过可锻化（石墨化）退火而得到团絮状石墨的可锻铸铁。因退火方法不同分：

白心（B）可锻铸铁；黑心(H)可锻铸铁；P（Z）可锻铸铁等三种。3.性能Rm、A、ak比灰铸铁好。但不能锻造。4.牌号GB9440—88KTH（或Z）——A=%Rm≥

Mpa黑心或P

可锻铸铁（可铁）如：KTH300—06；建筑脚手架扣件、三通管件、阀门。KTZ550—04；用于；载荷较高的耐磨损、凸轮轴，齿轮等。见P48表2－4。三、球墨铸铁nodulargraphitecast--iron1.成分：在金属液中加入球化剂稀土镁合金——球化处理使G变为球状。2.组织：基体是（F，F+P，P）+球状石墨G3.性能：较高的Rm、σ-1（旧疲劳强度），但A、ak比钢差。4.牌号、用途

GB1348—88见教材P49表2－5牌号：QT—A=××%

Rm≥×××

Mpa球墨铸铁（球铁）

四、蠕墨铸铁蠕墨铸铁是近年发展起来的新型铸铁，其G片短；片端钝而圆，类似蠕虫（俗：毛豆虫）1.蠕墨铸铁的性能优于灰铁，不如球铁；厚大截面性能均匀；导热性优于球铁。2.蠕铁牌号以“RuT－×××”表示；后面三位数为Rm值。3.蠕铁制取与应用造蠕铁同造球铁；用于制造形状复杂的大件，如：重型机床、大型内燃机机体可以代钢。§2铸钢件生产

一、铸钢的类别和性能按化学成分分：

1.铸造碳钢

应用最多（占铸钢产量80％）；

牌号,例：ZG200－400;

ZG”读作：铸钢；两组数字

2.铸造合金钢

适用耐磨、耐热、耐蚀等特殊要求，如：ZGMn13为铸造耐磨钢，坦克履带板、破碎机颚板；ZG1Cr18Ni9为铸造镍铬不锈钢，可耐强酸强碱。二、铸造件的生产特点按序为：Re、Rm值。(见教材P51表2－6）

1.钢的熔炼要求用电弧炉、感应电炉。（为什么？）

2.铸造工艺

由于钢的熔点高、流动性差，钢水易氧化和吸气，而且其体积收缩为钢的2～3倍。因此铸钢用砂耐火、透气性要高；冒口（个头大）与冷铁配合要好；

3.热处理

为消除铸态晶粒粗大、组织不匀及内应力，铸钢件铸后必须热处理，主为：正火或退火。三、铸造铝合金

1.纯铝

Alaluminium

—银白色，熔点660℃，面心立方晶格，没有同素异构转变。

2.铝合金的分类：变形铝合金；铸造铝合金(1)变形铝合金

厂家直接按加工成各种规格的型材、板材、带材、管材、线材等。

防锈铝合金LF硬铝铝合金LY超硬铝合金LC锻铝铝合金LD牌号采用国际四位数字符表示；新牌号：5A05LF5（代号）；2A11对应代号LY11；7A04LC4等。（2）铸造铝合金GB/T1173—95

代号：ZL×××－合金顺序号

合金类别

铸造铝合金

如ZL101，ZL104，ZL202，ZL301，ZL401等

1-Al-Si2-Al-Cu3-Al-Mg4-Al-Zn作业：P54：2、3、6（应列表填写）、9小结：本章讨论了常用合金的生产，重点是铸铁件生产，要熟知生产工艺特点，并会简单应用；铸钢生产、铜铝合金生产要熟记常用牌号。牌号:ZAlSi7Mg－ZL101仪表、壳体等；

ZAlSi9Mg－ZL104汽缸体零件；ZAlZn6Mg----ZL401压力铸造零件，形状复杂零件。

课后练习的讨论(P54-9)

⑼下列铸件适宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。

火车轮：按GB8061－88规定：“铁路用辗（nian）钢整体车轮”有专门钢号：

CL60(Wc=0.55~0.65)