《常用铸铁材料PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用铸铁材料PPT课件（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章铸铁 铸铁石墨化过程及影响因素 铸铁的分类 成分 组织 性能 用途 本章目的 掌握铁碳双重相图深入理解铸铁的石墨化过程与影响因素 石墨形态对铸铁性能的影响 铸铁的热处理特点 常用铸铁的牌号 组织和用途 本章重点 第一节概述 铸铁 含碳量大于2 11 的铁碳合金 实际应用的铸铁中还会含有较多的Si Mn和其他一些杂质元素 为了提高铸铁的性能 还可以加入一定量的合金元素 组成合金铸铁 同钢相比 虽然强度 塑性和韧性较低 但是铸铁熔炼简便 成本低廉 具有优良的铸造性能 很高的耐磨性 良好的减振性和切削加工性能等一系列的优点 因此而获得较为广泛的应用 在汽车上 重量约为50 70 的金属材料为铸
2、铁 如 汽缸体 变速箱体 后桥壳 曲轴等 随着科技的发展 新型铸铁的不断出现 为铸铁的广泛应用开辟更广泛的前景 目前有些零部件 曲轴 齿轮 形成了以铁代钢的趋势 碳的存在形式 固溶于A和F中 化合物渗碳体 Fe3C 游离态的石墨 G 石墨特点 C 100 简单六方晶体结构强度 塑性和韧性极低松软相 相当于孔洞和裂缝 graphite 一 铸铁组织的形成 碳存在的形式及断口的颜色 白口铸铁 灰铸铁 麻口铸铁 渗碳体 游离的石墨 渗碳体 游离的石墨 根据碳在铸铁中的存在形式 铸铁可分为 铸铁的机械性能主要取决于铸铁基体组织以及石墨的数量 形状 大小及分布特点 石墨机械性能很低 硬度仅为3HB 5H
3、B 抗拉强度为20MPa 延伸率接近零 石墨与基体相比 其强度和塑性都要小得多 铸铁性能 石墨造成脆性切削 铸铁的切削加工性能优异 铸铁的铸造性能良好 铸件凝固时形成石墨产生的膨胀 减少铸件体积的收缩 降低铸件中的内应力 石墨有良好的润滑作用 并能储存润滑油 使铸件有很好的耐磨性能 石墨对振动的传递起削弱作用 使铸铁有很好的抗振性能大量石墨的割裂作用 使铸铁对缺口不敏感 虽然铸铁的机械性能不如钢 但由于石墨的存在 却赋予铸铁许多为钢所不及的特殊性能 第二节常用铸铁 铸铁中的石墨形态 尺寸以及分布状况对性能影响很大 铸铁中石墨状况主要受铸铁的化学成分及工艺过程的影响 通常铸铁中石墨形态 片状或球
4、状 在铸造后即形成 也可将白口铸铁通过退火 让其中部分或全部的碳化物转化为团絮状形态的石墨 灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁 其产量约占铸铁总产量的80 以上 一 灰铸铁 命名 HT 三位数字 表示最低的抗拉强度 如 HT100 HT150 HT200 HT250 HT300 HT350 牌号 抗拉强度值 MPa 耐磨性好 石墨有利于润滑 储油 抗压强度高 抗拉强度 塑韧性比钢低 消震性好 是钢的十倍 G组织松软铸造性好 接近共晶成分 熔点低 流动性好 凝固收缩小 切削加工性好 G使切屑易断 还可润滑刀具抗拉强度低 塑韧性很差 基体强度不能充分发挥 其强度利用率仅30 50 表现为 b很低
5、塑性和韧性几乎为零 性能 制造承受压力和震动的零件 如机床床身 各种箱体 壳体 泵体 缸体 应用 石墨呈团絮状的灰口铸铁 是由白口铸铁经石墨化退火获得的 石墨呈团絮状 对基体破坏作用较小 所以比灰铸铁具有较高的强度强度为碳钢的 0 0 接近于铸钢 塑性和冲击韧度 但不能锻造 二 可锻铸铁 命名 KT 种类 三位数字 两位数字 种类 H 黑心铸铁 Z珠光体铸铁 三位数字 最低抗拉强度 两位数字 最低的伸长率 如KTH300 06 KTZ450 06 强度为碳钢的40 70 接近于铸钢 名为可锻 实不可锻 可锻铸铁的石墨化退火 性能 用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件 如汽车 拖拉机的前后
6、轮壳 管接头 低压阀门等 生产周期长 工艺复杂 成本较高 已部分地被球墨铸铁所代替 典型用途 石墨呈球形的灰口铸铁 球状石墨是液态铁水经球化处理得到的 球化剂为镁 稀土和稀土镁 硅铁 硅钙 稀土镁 为避免白口 并使石墨细小均匀 在球化处理同时还进行孕育处理 常用孕育剂为硅铁和硅钙合金 三 球墨铸铁 牌号意义 例如QT400 15 QT为球铁代号 400表示抗拉强度不低于400MPa 15表示伸长率不低于15 强度是碳钢的70 90 具有灰铸铁的优点 良好的铸造性 耐磨性 可切削加工性及低的缺口敏感性等 又具有与中碳钢相媲美的力学性能 球状石墨对基体的割裂作用小 性能 典型用途 铸铁曲轴 连杆 替代部分铸钢 锻钢件 承受震动 载荷大的零件 如曲轴 传动齿轮等 四 蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是20世纪60年代发展起来的一种新型铸铁 蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的 蠕化剂为稀土硅铁镁合金 稀土硅铁合金 稀土硅铁钙合金等 蠕墨铸铁的组织 基体 F F P P 蠕虫状G 蠕墨铸铁的力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间 并且具有优良的抗热疲劳性能 它的铸造性能和减振性能都比球铁为优 蠕墨铸铁的性能 常用于制造承受热循环载荷的零件和结构复杂 强度要求高的铸件 如钢锭模 玻璃模具 柴油机汽缸 汽缸盖 排气阀 液压阀的阀体 耐压泵的泵体等 玻璃模具 制动鼓 蠕墨铸铁用途 各种铸铁的化学成分
