《铸铁基本知识讲座》PPT课件

1、第八章铸铁，第一节铸铁的石墨化第二节灰口铸铁第三节球墨铸铁第四节球墨铸铁第五节可锻铸铁第六节合金铸铁，铸铁的碳含量超过2.11%，含有大量的硅、锰、硫、磷等元素铁碳合金。铸铁的生产设备和工艺、价钱，以及很多优秀的使用性能和工艺性能，因此应用非常广泛，是工程中使用最多的金属材料之一。可用于制造各种机械零件，如机床床、床旁箱等。发动机的气缸、缸套、活塞环、曲轴、凸轮轴轧机轧辊和机器支架等。铸铁的分类，根据碳的存在形态，铸铁以渗碳体的形式存在，这称为白铸铁。碳以石墨的形式存在，称为灰铸铁。根据铸铁的分类，石墨的形态，铸铁可分为：石墨，称为灰铸铁。石墨被称为块状铸铁。石墨把球形铸铁称为球墨铸铁。石墨被

2、称为虫子形状的铸铁。第一节铸铁的石墨化，第一铁合金双相图2石墨化过程Fe3C石墨化的影响因素，返回场，钢碳合金双相图，钢碳合金中碳可以以三种茄子形式存在，渗碳体为亚稳态，具有复杂的倾斜结构。在特定条件下可分解成铁和石墨(Fe3C3Fe C)。石墨在稳定上有特殊的简单6字晶格，其底部原子排列成6字晶格，原子间距小(1.4210-10m)，结合力强。底面之间的间距大(3.0410-10m)，配合力弱。所以石墨的强度、硬度和塑性都很差。返回到部分，铁合金双相图，在不同条件下，铁合金可以有亚稳定平衡Fe-Fe3C相图和稳定平衡Fe-G相图，即铁合金相图多行相图：Fe-Fe3C相图和FeG相图。铁碳合金

3、根据某些相图变化，取决于加热、冷却条件或达到的平衡特性(稳定平衡或稳定平衡)。铸铁的石墨化，铸铁的碳原子析出形成石墨的过程称为石墨化。石墨可以在液体和奥氏体中析出，也可以通过渗碳体分解得到。灰铸铁和球墨铸铁的石墨主要在液体中析出。可锻铸铁的石墨被完全白色的铸铁长时间退化，渗碳体分解得到。铸铁的石墨化，FeG相图，铸铁的石墨化过程可以分为三个阶段。第一阶段石墨化：铸铁液体一次结晶，在石墨(共晶铸铁)和1154中通过共晶反应形成共晶石墨。第二阶段石墨化：在1154738温度范围内，沿ES线奥氏体析出第二次石墨。第三阶段石墨化：738通过空缺反应析出空缺石墨。回到寺庙，影响铸铁石墨化的因素可分为内因

4、和外因两种。内因是化学成分，外因是冷却速度。影响石墨化的因素、内因-化学成分分为促进石墨化和妨碍石墨化的两个茄子类别。1，c，Si是强力促进石墨化的元素。石墨本身是碳，因此碳含量越高，石墨化越容易，石墨化越多。硅削弱碳和铁的亲和力，不利于渗碳体的析出，促进石墨化。在铸铁中，1%Si在石墨化中起1/3%C的作用，因此碳当量CE=C% 1/3Si%，内因-化学成分，2，S是阻碍石墨化的元素。硫强力促进白口化，恶化铸铁的铸造性能和机械性能。生成少量黄奕FeS(或MnS)。FeS和铁形成低熔点(约980)共晶体，并沿晶界分布。因此，限量硫的含量在0.15%以下。锰溶于妨碍石墨化的元素、铁氧体和渗碳体，

5、加强铁和碳原子之间的结合力，扩大奥氏体区域，在空缺变化时阻止石墨化，促进珠光体气体的形成。钨还可以产生硫和MnS，减少硫的有害作用。锰含量一般为0.5%1.4%。内因-化学成分，磷促进石墨化的元素。铸铁的磷含量增加，液相线降低，铁水的流动性提高。铸铁中磷含量超过0.3%的话，通常会形成二元或三元共晶体，其性能坚硬、脆，降低铸铁的强度，但提高了耐磨性。因此，铸铁要求高强度时，限制磷含量(通常在0.12%以下)，耐磨铸铁要求磷含量(0.3%以上)牙齿。外部原因-冷却速度，生产过程中铸铁的冷却速度慢，或在高温下长时间保温，有助于石墨化。在其他条件下，冷却速度与铸件的壁厚有关，壁厚越大，冷却速度越小，

6、对石墨化有利，反之亦然。生产时铸件的表面和薄壁上经常形成白口组织，使切削加工困难，这就是原因。影响石墨化的因素、铸壁厚度/毫米、铸壁厚度(冷却速度)和化学成分对铸铁组织的影响、碳硅当量、10，20，30，40，50，60，70，4.0，6.0一次铸铁的化学成分、组织、性能二次铸铁的孕育处理三次铸铁的等级和四次铸铁的热处理1.灰铸铁的化学成分，碳含量一般控制在2.5%4.0%硅含量一般控制在1.0%2.0%。灰铸铁的组织、灰铸铁的力学性能、灰铸铁的抗拉强度和塑性都很低，这是由于石墨对气体的严重分裂所致。石墨的强度，韧性很低，相当于钢气体的裂纹或空腔，减少气体的有效截面，引起应力集中。石墨越多，对

7、气体的分裂作用越大，拉伸强度越低，细化石墨，减少对气体的分裂作用，从而提高铸铁的强度。但是可塑性没有明显改善。回节，灰铸铁的工艺性能，石墨的存在，铸铁的优秀工艺性能，由于石墨的存在，脆屑，铸铁的切削性能优秀。灰铸铁的铸造性能良好，铸件凝固时形成石墨引起的膨胀，减少铸件体积的收缩，降低铸件内部应力。石墨的润滑作用好，储存润滑油，铸件的耐磨性很好。石墨对振动的传递起弱化作用，使铸铁具有良好的减振性能。大量石墨的分裂作用使铸铁对间隙不敏感。2 .灰铸铁的孕育处理，孕育处理(也称为变质处理)后的灰铸铁称为孕育铸铁。孕育的目的是在铁水内同时制造大量均匀分布的非自愿核心，得到小的均匀石墨板，细化气体组织，

8、提高铸铁强度。防止在铸造边和薄横截面上出现白色口组织，从而提高横截面组织的均匀性。孕育铸铁具有较高的强度和硬度，可用于制造气缸、曲轴、凸轮、机床床等机械性能要求较高的铸件，尤其是单面尺寸变化较大的铸件。返回部分，3 .灰铸铁的等级，灰铸铁的等级由HT的3位数字组成。其中HT是灰铁的汉语拼音缩写。数字表示铸铁的抗拉强度。HT200表示最小拉伸强度为200M Pa的灰铸铁。最小的灰铁为HT100，向上增加50，最高增加到HT350。返回关节，灰铸铁的应用，4，灰铸铁的热处理，热处理不能改变石墨的形态和分布。由于对提高灰铸铁整体机械性能没有太大影响，主要用于消除铸件内部应力，提高切削加工性能，提高表

9、面耐磨性。返回部分，4 .灰铸铁的热处理，内部应力退火(也称为人工时效)要移除一些复杂形状和尺寸稳定性要求高的重要铸件(如机床床、柴油引擎缸等)，必须消除内部应力退化，以防止变形和开裂。由于除去铸件的白口，降低硬度的退化灰口铸铁的表面和薄壁，难以加工口腔组织，需要退火来降低硬度。退火在空缺温度以上进行，渗碳体分解为石墨，因此也称为高温退火。表面火一些铸件需要提高硬度和耐磨性，如机床导轨、圆柱内壁等，因此可以进行高频表面火、火焰表面火、激光加热表面火等表面火处理。淬火后表面硬度最高为50HRC55HRC。双节球墨铸铁，球墨铸铁的石墨呈球形，强度高，塑性好，韧性好。其综合机械性能接近钢，铸造性能好

10、，成本低，生产方便，在工业中得到了广泛应用。肠，旧墨铸铁，旧墨铸铁在海外英国人模具在年发明，用于工业生产。我国于1950年开始生产。我国墨水铸铁技术的开发人员驾驶枪，驾驶枪，冶金学者，冶金材料学家。他是我国率先开发电炉炼钢技术的特殊钢和合金铸铁研究人员和生产商之一。与周仁等一起提倡锻造铸台，首先在我国成功进行了球墨铸铁的研究。曾进行压力加工研究，在上海创立了国内第一家压力加工实验室。开拓了金属物理性质及摩擦和润滑方面的研究工作。他长期致力于科研组织的领导，恢复、开发和创立了三个大型冶金科研机构。中国球铁技术开发人员周星健，年，国家迅速恢复和发展中国钢铁生产，委托周仁、周星健等党和政府。去鞍钢、

11、大连市等地进行了调查，看到工厂生产的机械强度不高的生铁不能满足工业农业生产的需要，为了提高生铁的强度，设立了旧墨铸铁课题组。(威廉莎士比亚、坦普林、元铁、元铁、生铁、生铁、生铁、生铁、生铁、生铁等)在周仁、周兴健的个人领导下，制定了研究计划和技术计划，一次试验，终于发现了适当的球铁添加剂，球墨铸铁的生产和热处理工艺，全国球墨铸铁的性能当时达到了国际先进水平。科学通报年第一卷以中国科学院工程实验馆球形石墨铸铁试验过程为主题进行了报道，引起了国内工业界的关注。很多工厂想用旧墨铸铁代替铸钢和可锻铸铁，纷纷上门学习，使牙齿技术迅速普及。面对新中国工业建设，正在全面展开。珠江口和加丹铸铁所需的设备比较多

12、，成本高，增产相当不容易，但旧墨铸铁可以制造所有具有一定技术力的普通鲍鱼工厂，所需的设备和主要原料都比较简单，易于运输。周仁，周行健被列入年月科学通报(第一期)，提倡大面积的普及。球墨铸铁的研究取得了成功，为进行铸造锻造及生铁变性研究开辟了道路。球墨铸铁的化学成分，球墨铸铁的成分要求比较严格，有“2高3低”的说法，一般范围为3.6% 3.9% c，2.2% 2.8% si，0.6% 0.8% Mn，0.00，球墨铸铁的球化处理一般为毛笔，球墨铸铁的球化处理，球墨铸铁的球化处理必须伴随着孕育处理，一般在高温金属中同时加入一定量的球化剂和孕育剂。我国普遍使用稀土镁球化剂。镁是强烈干扰石墨化的元素，

13、为了避免白口，黑研究要小，均匀分布，必须添加孕育剂。常用的怀孕剂为硅铁75%，钙硅合金等。球墨铸铁的组织，球墨铸铁的性能，球铁是具有良好机械特性的灰铸铁，球墨铸铁的强度和韧性高于其他铸铁。不同气体的球墨铸铁性能大不相同。珠光体墨铸铁的抗拉强度比铁素体气体高50%以上，铁素体墨铸铁的延伸率是珠光体基础的3 5倍。球墨铸铁的疲劳强度也很好。“返回节”，“旧墨铸铁的等级”，“旧墨铸铁等级”标记为“QT”，后两组数字表示最小拉伸强度极限和延伸率。回到螺距、旧墨铸铁的应用，如QT450-10、QT600-2、QT800-2，有时可以代替铸钢和可锻铸铁，在机械制造行业中得到广泛应用。可以用墨水铸铁代替钢来

14、制造曲轴、连杆、轴等重要部件。球墨铸铁的应用，大型风力发电铸件(QT350-22Al)左侧是轮毂29t下行星车床5t，球墨铸铁的热处理，退火90950，2h5h是为了获得铁素体气体。球化剂增加铸件的白求恩化倾向，当铸件的薄壁上出现自由渗碳体和珠光体时，为了获得可塑性好的铁素体气体，提高切削性能，消除铸造应力。球墨铸铁热处理，标准化880920，空冷。这是为了获得珍珠岩基地(75%以上)，修整组织，提高强度和耐磨性。墨水铸铁的热处理，曹征要求综合机械性能高的墨水铸铁零件(如连杆、曲轴等)可以使用曹征处理。工艺：可以在850900上加热，将气体奥氏体，浸泡在油中的马氏体，550600回火，空冷，回

15、火索氏体球形石墨。回火索氏体气体不仅强度高，可塑性，韧性也优于从正火中获得的珠光体气体。旧墨铸铁调节和净化后的组织性能回到浙江，第三节球墨铸铁，软墨铸铁在一定成分的铁水中加入适量软化剂精制而成，与程序和旧墨铸铁基本相同。蠕变剂目前主要采用镁钛、稀土镁钛、稀土镁钙合金等。返回章节，蠕墨铸铁的化学成分，一般成分范围为：碳=3.5%3.9%硅=2.1%2.8%锰=0.4%0.8%硫0.1% 0.1%，0.1%，蠕墨铸铁是一种新型的高强度铸铁材料。它的强度接近旧墨铸铁，具有一定的韧性和高耐磨性。还有灰铸铁等良好的铸造性能和导热性。vermicular石墨铸铁的性能，vermicular石墨铸铁等级，性

16、能显示为“RuT”，以下数字表示最小拉伸强度：RuT300、RuT420。返回区段，蠕墨铸铁的性能，蠕墨铸铁已成功用于高层建筑的高压换热器。内燃机、气缸和汽缸盖、缸套、钢模板、液压阀等铸件。软铸铁的应用，第四节可锻铸铁，可锻铸铁也称为马铁，马钢。它是通过石墨化退火处理为白色铸铁的高强度铸铁。它的强度、可塑性和冲击韧性高，可以部分代替碳钢。可锻铸铁不能加！返回肠道，可锻铸铁生产，可锻铸铁生产分为两个阶段。第一步是铸造纯白色铸铁，以免石墨出现。否则，在后续退化中，碳沉淀在现有石墨中，无法得到块状石墨。可锻铸铁生产，第二阶段，长期石墨化退火处理。将白色铸铁加热到900960，长时间保温，将共晶渗碳体分解成块状石墨，完成第一阶段石墨化过程。然后，通过快速(100/h)冷却，通过气分析转换温度区域获得珠光体气体的可锻铸铁。如果在第一阶段石墨化保温后慢慢变冷，则可以充分析出奥氏体中的碳，完成第二阶段石墨化，冷却到720760，然后继续保温，充分分解空缺渗碳体，完成第三阶段石墨化，在650700冷却到室温，就可以得到铁素体气体的可锻铸铁。可锻铸铁的化学成分，碳=2.2%2.8%硅=1.0%1.8%锰=0.4%1.2%硫0.18%的0.2%，可锻铸铁的组织，还原节的铁素体可锻铸铁是“以下两