0铸造合金及其熔炼-绪论

1、铸造合金及其熔炼Casting Alloy and Its Melting,主讲教师：王悔改 王爱琴 河南科技大学,第一篇 铸铁及其熔炼绪 论,一.铸造合金材料及其熔炼方法的发展历史,锡青铜：熔点较低（700-900），Cu、Sn不易被氧化，熔炼较容 易。早在公元前2000多年已出现，在商周达到鼎盛时期。,铸钢：熔点较铸铁高（1400 左右），熔炼比较困难。最早发源于 欧洲，我国直到19世纪下半叶才有真正的炼钢技术。,4. 铝合金：由于Al易氧化，故出现较晚，大约在19世纪末至20 世纪初。,其他合金：随着科技的发展，在20世纪后半叶，出现了新的合金 （铸造Mg、Zn、Ti等合金）及其熔炼方法

2、。,铸铁：熔点较高（1200 左右），熔炼较困难。出现在春秋末期（公 元前513年）至汉代。,铸铁,二.铸造合金材料的分类、特性及应用, 灰口铸铁：具有良好的导热性、减震性、减摩性和低的缺口敏感 性，较易熔炼，因此在机械行业中应用广泛。, 负荷较大的机器零件，如曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴等。根据基体 不同又可分为：,a. 铁素体球墨铸铁：韧性较高，变形能力较强，主要用于制造管类 零件；,b. 珠光体球墨铸铁：高强度，用于齿轮的生产；,c. 贝氏体球墨铸铁：高的强度、硬度和耐磨性，用于曲轴类零件的 生产；, 白口铸铁：较高的硬度及脆性。不能承受冷加工，也不能承受热 加工，只能直接用于铸造状态。,d

3、. 奥-贝球墨铸铁：高强度和韧性，适用于制造要求同时具备耐磨及耐冲击疲劳性能的铸件，如汽车差速器的大伞齿轮。, 可锻铸铁：可锻铸铁中的石墨呈团絮状，对基体的割裂作用较小， 因此它的力学性能比灰铸铁高，塑性和韧性好，但可锻铸铁并不能进行 锻压加工。可锻铸铁的基体组织不同，其性能也不一样，其中黑心可锻 铸铁具有较高的塑性和韧性，而珠光体可锻铸铁具有较高的强度，硬度 和耐磨性 。, 特种性能铸铁：服役过程中能满足特殊使用性能的铸铁。,a. 耐磨铸铁； b. 耐热铸铁； c. 耐腐蚀铸铁。, 蠕墨铸铁：较高的强度，良好的导热性及耐热疲劳性能。按基体 可分为珠光体蠕墨铸铁和铁素体蠕墨铸铁，主要用于生 产

4、刹车鼓铸件及 发动机进排气管铸件。,a.铸造低碳钢：含碳小于0.2%； b.铸造中碳钢：含碳0.2%0.5%； c.铸造高碳钢：含碳大于0.5%。, 铸造低合金钢：含有锰 、铬、铜等合金元素的铸钢。合金元素总量一般小于5%，具有较大的冲击韧性，并能通过热处理获得更好的机械性能。主要用于机械零件中。, 铸造高合金钢（铸造特种钢）：为适应特殊需要而炼制的合金铸钢，品种繁多，通常含有一种或多种的高量合金元素，以获得某种特殊性能。如高锰钢常用于矿山机械、工程机械的耐磨零件；铬镍不锈钢常用于有腐蚀或在高温条件下工作的零件。, 铸造碳钢：以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。具有 较高的强度、塑性和

5、韧性，耐磨性和耐蚀性差，成本较低，用于制造承受 大负荷的零件，如轧钢机机架、水压机底座等。,2. 铸钢,3. 铸造有色合金, 铝合金：日常生活中。 铜合金：较好的力学性能和切削加工性，主要用于大型铜合金铸 件，如螺旋桨等；用于工艺美术品方面。 钛合金：高的比强度和好的耐蚀性，主要用于航空航天、船舶、 化工等领域。,三.学习本课程的目的,四.本课程的主要内容,主要讲授常用铸铁、铸造碳钢、铸造非铁合金凝固组织形成的基本理 论，化学成分、处理工艺、金相组织对力学性能、使用性能、铸造性能的 影响规律，改善组织、提高性能之途径，以及各种合金的熔炼原理与精炼 技术。,本课程是铸造专业的主干课，通过本课程的

6、学习，学会利用相图分析 各种铸造合金的结晶过程，判断其金相组织，预测其性能；能够根据实际 要求制定常用铸造合金的化学成分、熔炼工艺、炉前处理工艺；并了解近 期铸造合金材料和精炼技术的发展趋势。,l理论知识方面 具有利用相图分析灰铸铁、球墨铸铁、铸造碳钢、铸造铝合金和 铜合金的结晶过程、判断其组织、预测其性能的能力。 具有改善各种铸造合金的金相组织，提高力学性能的思维能力。 具有正确选择各种铸造合金的熔炼方法、熔炼设备的能力，并掌 握其熔炼原理。 具有对铸造合金金属液进行精炼处理的基本知识。 对新型铸造合金材料和先进的熔炼技术及发展方向有一定了解。,五.教学要求,2基本技能训练方面 具有根据铸造合金牌号和铸件壁厚正确制定化学成分、熔炼工艺、 炉前处理工艺的能力，并能依据原材料的化学成分计算出配料比例。 具有一般铸件生产的实际操作技能。 具有制备金相试样并观察分析显微组织的能力。 具有测定并计算拉伸强度和延伸率的基本技能。,六. 教材及参考书,l使用教材 陆文华、李隆盛、