耐腐蚀铸铁.ppt

1、第6章 铸 铁,6.1 常用普通铸铁 6.1.1 概述 在铁碳相图中，碳的质量百分数大于2.11%的铁碳合金称为铸铁。铸铁的主要成分为铁、碳、硅外，并且还含有较多的Mn、S、P等杂质元素。 1. 铸铁的石墨化及影响因素 铸铁中石墨的形成过程叫做铸铁的石墨化。,图6.2 铁碳合金双重相图,第6章 铸 铁,石墨的形成过程可利用铁碳双重相图进行分析。通常将铸铁由高温液态凝固冷却到室温过程中石墨的结晶析出分为三个阶段。 第一阶段石墨化：过共晶成分的铁水从液相中结晶出一次石墨，共晶和亚共晶成分的铁水在1154晶反应时形成共晶石墨，叫第一阶段石墨化。形成共晶石墨的反应式为Lc AE+G。 第二阶段石墨化：

2、在1154738范围内冷却过程中，自奥氏体中不断析出二次石墨G。 第三阶段石墨化：在738时通过共析反应形成石墨，即As Fp十G。,第6章 铸 铁,2. 铸铁的性能 良好的铸造性能：铸件凝固时形成石墨所产生的膨胀，减少了铸件体积的收缩，并降低了铸件中的内应力。 切削加工性能优异：这是由于铸铁中存在石墨，切削加工时易造成脆性断屑并对刀具有润滑减摩作用。 减震性能良好：这是由于石墨对振动的传递起着削弱作用。 减摩性良好：因石墨作为“自生润滑剂”，能吸附和保存润滑剂，保证油膜的连续性，而有利于润滑，且石墨空穴还可储存润滑剂，因而减摩，耐磨性良好。 缺口敏感性小：这是由于大量石墨对基体的割裂作用造成

3、。,第6章 铸 铁,6.1.2 常用普通铸铁的分类、性能及用途 根据碳在铸铁中存在的形式，铸铁可分为：灰铸铁、白口铸铁和麻口铸铁。 根据石墨在铸铁中存在的形式，又可将铸铁分为普通灰铸铁（石墨呈片状）、蠕墨铸铁（石墨呈蠕虫状）、可锻铸铁（石墨呈棉絮状）、球墨铸铁（石墨呈球状）。,第6章 铸 铁,1. 灰铸铁 （1） 灰铸铁的化学成分、组织与性能 工业生产中，灰铸铁的化学成分范围一般为：wc=2.7%3.6%、wsi=1.0%2.2%、wMn=0.5%1.3%、wp0.3%、ws0.15%。 由于石墨化进行的程度不同，可能出现三种不同基体组织的灰铸铁,铁素体灰铸铁、珠光体铁素体灰铸铁、珠光体灰铸铁

4、。,第6章 铸 铁,（2） 灰铸铁的牌号及用途 灰铸铁的牌号以“HT”和其后的一组数字表示。其中“HT”表示“灰铁”的汉语拼音字首，其后一组数字表示直径30mm试棒的最小抗拉强度值。如HT200表示最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。 （3） 灰铸铁的孕育处理 （4） 灰铸铁的热处理 时效退火 石墨化退火 表面淬火,第6章 铸 铁,2. 球墨铸铁 (1)球墨铸铁的化学成分 球墨铸铁的基体组织上分布着球状石墨。因球状石墨对基体组织的割裂作用小，所以球墨铸铁的力学性能远比灰铸铁的好。球化处理就是在铁液浇注前加入少量球化剂，使石墨呈球状析出。 （2）球墨铸铁的组织和性能 球墨铸铁按基体组织不同，可分

5、为铁素体基体、珠光体基体、铁素体十珠光体基体三种。 （3）球墨铸铁的牌号及用途 球墨铸铁的牌号由“QT”和后面的两组数字组成，“QT”为“球铁”二字的汉语拼音字头，后面的两组数字分别代表该铸铁的最小抗拉强度(MPa)和最小延伸率()。,第6章 铸 铁,（4）球墨铸铁的热处理 高温退火和低温退火 退火的目的是为了获得铁素体基体球墨铸铁。 高温正火和低温正火 高温正火时，般将球墨铸铁件加热到880920，保温13h，使组织全部奥氏体化、然后出炉空冷，获得珠光体型的基体组织。 等温淬火 对于一些外形复杂、易变形或开裂的零件，如齿轮、凸轮等，为提高其综合力学件能，可采用等温淬火。 表面热处理 对于要求

6、表面耐磨或抗氧化或耐腐蚀的球墨铸铁件，可以采用类似于钢的表面热处理。,第6章 铸 铁,3. 可锻铸铁 （1）可锻铸铁的化学成分和组织 可锻铸铁又称马铁。它是由铸态白口铸铁，经长时间石墨化退火，而获得团絮状石墨的一种铸铁。 （2）可锻铸铁的性能特点 由于团絮状石墨对金属基体的割裂作用较片状石墨大大减轻，使可锻铸铁的机械性能比灰铸铁高，强度、塑性和韧性都有明显的提高。 （3）可锻铸铁的牌号、性能及应用 可锻铸铁的牌号中“KTH”和“KTZ”分别为铁素体基体可锻铸铁和珠光体基体可锻铸铁的代号，代号后的第一组数字表示铸铁的最低抗拉强度，第二组数字表示其最低延伸率。,第6章 铸 铁,4. 蠕墨铸铁 （1

7、）蠕墨铸铁的化学成分 蠕墨铸铁是在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂，凝固结晶后铸铁中的石墨形态介于片状与球状之间，形似蠕虫状。 （2）蠕墨铸铁的组织、性能、牌号和应用 铁素体蠕墨铸铁、珠光体蠕墨铸铁、珠光体铁素体蠕墨铸铁。 （3）蠕墨铸铁的热处理 蠕墨铸铁的热处理主要是为了调整基体组织，以获得不同的力学性能要求，常用的热处理有： 正火 退火,第6章 铸 铁,6.2 合金铸铁简介 6.2.1 高强度合金铸铁 铸铁中加入少量的Cr、Ni、Cu、Mo等合金元素，可以增加基体中的珠光体数量，并使珠光体显著细化，从而使铸铁的强度大大提高。 6.2.2 耐热铸铁 耐热铸铁就是在高温下具有一定的抗氧化和抗生

8、长性能，并能承受一定载荷的铸铁。 6.2.3 耐蚀铸铁 分为高硅、高铝及高锘等耐腐蚀铸铁。 6.2.4 耐磨铸铁 根据工作条件的不同，耐磨铸铁可以分为减摩铸铁和抗磨铸铁两类。,第6章 铸 铁,思考题与习题 6-1 化学成分和冷却速度对铸铁石墨化有何影响？ 6-2 说明铸铁石墨化三个阶段进行程度对其组织的影响。 6-3机床的床身、箱体为什么都采用灰铸铁铸造？用钢板焊接制造如何？为什么？ 6-4 为什么可锻铸铁适合制造壁厚较小的零件？而球墨铸铁却不宜制造壁厚较小的零件？ 6-5 举例说明热处理在灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等铸件在生产中的应用。 6-6 下列铸件宜选择何种铸铁制造： 机床床身、汽车曲轴、硝酸容器、离心泵、球磨机衬板、冷凝器,第6章 铸 铁,6-7 常见合金铸铁的组织成分及应用。 6-8 灰铸铁为什么一般不进行淬火和回火，而球墨铸铁可以进行这类热处理？ 6-9 球墨铸铁一般采用哪些热处理工艺？ 6-10 可锻铸铁的生产分哪两个阶