第六章铸铁.ppt

1、第六章 铸 铁,引言:,1、何为铸铁？,铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金。,用于制造机床的床身、床头箱,发动机的汽缸体、机器的底座等，是工程上最常用的金属材料之一。,箱体,启动阀,2、铸铁分几类？,根据碳在铸铁中存在形式不同，可分三大类：,（1）白口铸铁,（2）灰口铸铁,（3）麻口铸铁,C的存在形式：渗碳体(Fe3C)，断口为白色。,性能硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件（如轧辊、犁铧等）。,C的存在形式：石墨，断口为灰黑色。,C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。,灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。,性能：脆性大，很少

2、使用。,第六章 铸 铁,根据石墨（G）在铸铁中存在形态，可分为：,普通灰铸铁：石墨呈片状,可锻铸铁：石墨呈团絮状,蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状,球墨铸铁：石墨呈球状,3、灰口铸铁的种类,第六章 铸 铁,第1节 普通灰铸铁,一、灰铸铁的组织,灰铸铁有铁素体、珠光体、(铁素体+珠光体)+石墨三种基本组织。,F+片状石墨,（F+P）+片状石墨,P+片状石墨,第六章 铸 铁,由于石墨片对钢基体产生的割裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性材料。灰铸铁具有非常优良的铸造性能。,二、灰铸铁的性能与应用,但其抗压强度与钢相近，因此普通灰铸铁广

3、泛用于作承受压力载荷的零件和结构，如机座、机床床身、轴承等。,叶轮,发动机飞轮,6-1 普通灰铸铁,三、灰铸铁的牌号,HT+三位数字，数字表示最低抗拉强度。,四、灰铸铁的热处理,如：HT150，HT200，HT250,热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形态和分布，对提高性能效果不大。通常对其进行热处理的方法和平共处目的是：,1、消除内应力退火： 2、高温退火：消除白口组织 3、表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲劳强度。,6-1 普通灰铸铁,第2节 可锻铸铁,一、生产方法：,先将铸铁浇注成白口铸铁,然后进行高温石墨化退火,使渗碳体分解得到团絮状石墨。,二、可锻铸铁的组织,可锻铸铁有铁素体和珠

4、光体两种基体。,第六章 铸 铁,三、可锻铸铁的牌号,四、可锻铸铁的性能及应用,可锻铸铁较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替碳钢。可锻铸铁不可锻。,铁素体可锻铸铁以“KT”表示，珠光体可锻铸铁以“KTZ”表示。其后的两组数字表示最低抗拉强度和延伸率。,如：KT350-10、KTZ600-3,可锻铸铁的牌号和机械性能,6-2 可锻铸铁,第3节 球墨铸铁,一、生产方法：,在浇注前向铁水中加入一定量的球化剂而直接获得球状石墨,得到球墨铸铁.,二、球墨铸铁的组织,第六章 铸 铁,三、球墨铸铁的牌号,四、球墨铸铁的和机械性能,用“QT”标明，其后两组数值表示最低抗拉强度和延伸率。,QT420-10、Q

5、T600-2、QT800-2,如:,6-3 球墨铸铁,六、球墨铸铁调质和正火后的组织性能,五、球墨铸铁的应用,具有与钢相近的力学性能，可代替钢和合金钢 使用。,球墨铸铁管道接口,6-3 球墨铸铁,第4节 蠕墨铸铁,一、生产方法：,在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂而炼成的，其方法与程序与球墨铸铁基本相同。,二、蠕墨铸铁的组织,蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。呈蠕虫状。,第六章 铸 铁,蠕墨铸铁是一种新型高强铸铁材料。它的强度接近于球墨铸铁，并且有一定的韧性、较高的耐磨性；同时又有和灰口铸铁一样的良好的铸造性能和导热性。,三、蠕墨铸铁的牌号、性能和

6、应用,蠕墨铸铁以“RuT”表示，其后的数字表示最低抗拉强度。,RuT300、RuT420,如：,蠕墨铸铁已成功地用于高层建筑中高压热交换器、内燃机汽缸和缸盖、汽缸套、钢锭模、液压阀等铸件。,牌号：,性能：,应用：,排气管,进气管,6-4 蠕墨铸铁,第5节 特殊性能铸铁,在铸铁中加入某些合金元素，得到一些具有各种特殊性能的合金铸铁。,1、耐磨铸铁（加铬）,2、耐热铸铁 （Al、Si、Cr ）,扇形扩散器,托架,衬板,弯管,第六章 铸 铁,石墨呈片状,6-5 特殊性能铸铁,石墨呈团絮状,6-5 特殊性能铸铁,石墨呈球状,6-5 特殊性能铸铁,石墨呈蠕虫状,6-5 特殊性能铸铁,何为石墨？,石墨是游

7、离状态的碳，其强度、硬度、塑性、韧性很低，硬度仅为35HBS，伸长率近于零。,铸铁的组织可以看成是在铁或钢的基体上夹杂着石墨，石墨对基体产生割裂作用。,因此，石墨的存在使铸铁的力学性能下降，其性能比钢低，不能锻造，且石墨的数量越多，越粗大，分布越不均匀，铸铁的力学性能越差。,但石墨的存在也赋予铸铁许多钢所不及的优良性能，如铸造性能、减振性和减摩性等。,6-5 特殊性能铸铁,铸铁的石墨化,铸铁组织的类型取决于石墨化的程度。,（1）铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。,石墨化若能充分或大部分进行，则能获得灰口铸铁，反之将得到白口铸铁。,石墨既可以从液体和奥氏体中析出，也可以通过渗碳体分解来获得。 灰口铸铁和球墨铸铁中的石墨主要是从液体中析出；可锻铸铁中