《铸铁与铸钢的实际应用 改课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铸铁与铸钢的实际应用 改课件（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铸铁的实际应用,目录,一、铸铁的分类 二、铸铁的应用 三、应用实例（球墨铸铁井盖与灰口铸铁井盖的区别） 四、汽车中用到的铸铁材料,铸铁的分类,含碳量在2以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为24。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有13的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为：灰口铸铁。含碳量较高（2.74.0），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。熔点低（11451250），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结
2、构件。白口铸铁。碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。可锻铸铁。由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件,铸铁旋塞阀,球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。蠕墨铸铁。将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨
3、铸铁之间。用于制造汽车的零部件。合金铸铁。普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。,铸铁应用于什么地方呢,灰口铸铁排水管件,灰口铸铁铸件,灰口铸铁,化学成分：C% =2.54.0 Si%=1.02.5 Mn%=0.51.4 微量S、P 获得方法：将上述成分的铁水缓慢冷却即可获得，不经过热处理。 显微组织：片状石墨基体组织（F、F+P、P) 牌号：字母“HT”+数字（最小抗拉强度） 例：HT200 表示灰铁，抗拉强度为200M
4、Pa 应用：成本低，价格低廉，应用广泛。主要应用机床床身齿轮箱皮带轮等性能： 灰铸铁有一定的强度，但塑性和韧性很低，有良好的减震性，用灰铸铁制作机器设备上的底座或机架等零件时，能有效地吸收机器震动的能量； 有良好的润滑性能和导热性能； 并且还有良好的铸造性能。其流动性能良好，线收缩率和体收缩率较小，铸件不易产生开裂，因此适宜于铸造结构复杂的铸件和薄壁铸件，如汽车的汽缸体、汽缸盖等。,球墨铸铁管件,汽车制动器,球墨铸铁在汽车上的应用,铸态珠光体球墨铸铁曲轴和铸态铁素体球墨铸铁汽车底盘零件分别在我国第二汽车厂、南京汽车厂和第一汽车厂相继投产。这标志着我国铸态球墨铸铁生产达到了较高水平。与之相适应的
5、包外脱硫、双联法熔炼、瞬时孕育、孕育块技术以及音频检测和热分析快速分析等技术的采用，则标志着我国大量流水生产汽车铸件的技术水平与国际先进水平的差距正在缩小。,球墨铸铁的发展前景,当球铁的吨位增加和市场渗透是很惊人的，这种材料决不能看到达到了它的全部潜力。基于这一点，现在不生产球铁的铸铁厂，建议很好地重新考虑这方面的可能性。节能要求导致基本上重新设计零件，以达到重量轻、效率高，这就必然要提醒设计者集中注意材料。球铁正日益被认为能提供高的强度一重量特性，并且能以比较低的成本生产。 因此预料，随着代替灰铸铁、可锻铸铁和铸银件，能亲眼看到球铁生产吨位的持续增加。最近出版的刊物对于帮助造厂在这面的力是有
6、利的，虽然计值会变提高而改善。但铁水温度低于1450“C后孕育效果很差，RG值几乎不变。由表3可得:孕育铸铁的质量指标用铸造焦熔炼的比用冶金焦熔炼的高18%，值得注意的是相对硬度反而降低3%。,蠕墨铸铁的实际应用,蠕墨铸铁作为一种新型铸铁材料出现在20世纪60年代。我国是研究蠕墨铸铁最早的国家之一。1966年山东省机械设计研究院发表了稀土高强度灰铸铁论文，标志了我国蠕墨铸铁生产技术的研制成功。 迄今为止，国内外研究结果一致认为，稀土是制取蠕墨铸铁的主导元素。我国稀土资源富有，为发展我国蠕墨铸铁提供了极其有利的条件和物质基础。,应用范围：蠕墨铸铁主要用于承受热循环载荷、结构复杂、要求组织致密、强
7、度高的铸件，如大马力柴油机的汽缸盖、汽缸套、进（排）气管、钢锭模、阀体等铸件。,名称：美标玛钢管件 材料：可锻铸铁,名称：接线盒四通 材料：可锻铸铁,可锻铸铁的用途,低动载荷及静载荷、要求气密性好的零件。如管道配件，中低压阀门，弯头，三通等；农机犁刀、车轮壳和机床用扳手等；较高的冲击、振动载荷下工作的零件。如汽车、拖拉机上的前后轮壳、制动器、减速器壳、船用电动机壳和机车附件等；承受较高载荷、耐磨和要求有一定韧度的零件。如曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮、摇臂、活塞环、犁刀、耙片、闸、万向接头、棘轮扳手、传动链条和矿车轮等。问题：生产周期长、工艺复杂，应用和发展受到一定限制，某些传统的可锻铸铁零件， 已
8、逐渐被球墨铸铁所代替。,高铬耐磨铸铁托辊 型号204/205/304/305 品牌NC 原产地中国 单价-,镶钢导轨及三点折弯机刃口具有精度高、耐磨性强、可靠性好等特点，是加工中心数控机床的重要部件之一。接触刚度高，阻尼大和抗振性好，但起动摩擦力大，低速运动时易爬行，摩擦表面易磨损。为提高导轨的耐磨性，可采用耐磨铸铁,耐磨铸铁的应用,球墨铸铁井盖和灰口铸铁井盖的区别,球墨铸铁井盖,灰口铸铁井盖,以上是我从网络上找来了一些数据，下面我分析下两者之间的区别： 1、 灰铁的石墨是平扁片状的，球铁的石墨是圆球状的。敲击球墨铸铁如发出近似敲击碳钢的声音，说明球墨铸铁球化不错。而灰铁敲击声音听起来，很闷。
9、 2、 关于球化率问题，可以这么说，同样是球墨铸铁的产品，球化率不同，那质量也就不同，价格上也有很大区别。一般工厂已球化率达到85%为合格产品。球化率85%以下的是因为铸造的时候，没有球化好而造成铁水温度低，制造出来的产品承载压力达不到要求。 3、 从断口（不是经过机械加工的表面）的外观可以简单区别球铁和灰铁，用肉眼观察，灰铁断口的晶粒比较粗大，为灰白色，晶面有金属光泽。球铁的断口晶粒很细小，为黑灰色，如果球化好的话几乎没有金属光泽，如果有发白的光泽，一般情况是出现白口组织。 4、 从冶炼方法来说,球铁是在冶炼时在灰铁中加孕育剂与球化剂使石墨由分散的团絮状变成球状,以减小对铁素体的割裂,增大强
10、度,提到性能来达到的. 5、 而灰铁井盖则是不添加任何辅助原料，将生铁直接冶炼成铁水，然后浇筑成井盖。但是球墨铸铁井盖则是要添加球化剂、稀土镁等其他金属合金而成的，所以现在市场上和有关部门要求用球墨铸铁井盖。那是因为球墨铸铁井盖，在承载能力上远远超过了灰铁井盖。 6、 球墨铸铁强度高、韧性好，因此球墨铸井盖比同类型灰口铸铁井盖轻30左右。球墨铸铁牌号采用QT500-7，铁水出炉温度不低于1456，在球化处理时增配稀土硅铁镁合金和选用含硫量低的焦碳，球化级别达三级以上。球墨铸铁试件的力学性能如下： 抗拉强度：500N/MM 2 延伸率：7,汽车中用到的铸铁？,汽车中用到的铸铁材料,汽车主要结构可
11、分为四部分：,提供动力，由缸体、缸盖、活塞、连杆、曲轴及配气、燃料供给、润滑、冷却等系统组成,驾驶室、货箱等,电源、启动、点火、照明、信号、控制等,包括传动系（离合器、变速箱、后桥等）、行驶系（车架、车轮等）、转向系（方向盘、转向蜗杆等）和制动系（油泵或气泵、刹车片等）。,缸体是发动机的骨架和外壳，在缸体内外安装着发动机的主要的零部件，缸体在工作中承受气压力的拉伸和气压力与惯性力联合作用下的倾覆力矩的扭转和弯曲以及螺栓预紧力的综合作用，在这些大小，方向变化的力和力矩作用下，使机体产生横向和纵向的变形，变形超过许用值是将影响与机座相连零部件的可靠性和工作能力，尤其是活塞、连杆和曲轴等零件的工作可
12、靠性和耐磨性会受到严重影响，并导致发动机不能正常运转，因此缸体材料必须满足下列要求： （1）有足够的强度和刚度，特别是要有足够的刚度，以减小变形，保证尺寸的稳定性。 （2）良好的铸造型和切削性。 （3）价格低廉。 缸体常用的材料有灰口铸铁和铝合金两种，铝合金的密度小，但刚度差，强度低及价格贵，所以除了某些发动机为减轻重量而采用外，一般均用灰口铸铁作为缸体材料。 灰口铸铁在汽车上应用较为广泛，还可用以制造飞轮、飞轮壳、变速箱壳及盖、离合器壳及压板、进排气支管、制动鼓及液压制动总泵和分泵的缸体等,缸体,汽车的机身、底座用材,机身、机床底座、油缸、导轨、齿轮箱体、轴承座等大型零件以及其他一些如牛头刨
13、床的滑枕、皮带轮、导杆、载物台、手轮、刀架等零件或重量大、或形状复杂，首选材料当为灰口铸铁、孕育铸铁、球墨铸铁亦可选用，他们成本低、铸造性好、切削加工性优异，对缺口补敏感、减震性好，非常适合铸造上述零部件，且石墨有良好的润滑作用，并能储存润滑油、很适宜制造导轨，同时铸铁有良好的耐磨性，常使用的灰口铸铁牌号是：HT150、HT200及孕育铸铁HT250、HT300、HT350、HT400等，其中HT200和HT250用得最多，常用的球墨铸铁牌号为：QT400-17、QT420-10、QT500-5、QT600-2、QT700-2、QT800-2,汽车的齿轮,开式齿轮传动防护和润滑的条件较差，其可
14、能破坏的方式，除了在齿根折断外，主要还是齿轮发生磨损。因此，选用材料应当考虑其耐磨性且不需要经常给予润滑，这样，由于有足够硬度的HT250、HT300和HT400等灰口铸铁既有较好的耐磨性，又因内部含有石墨起减磨作用而降低对润滑的要求，同时还具有容易做成复杂的形状和成本低的优点而成为首选材料。但是灰口铸铁弯曲强度低、脆性大、不宜承受冲击载荷，同时为了减轻磨损，一般限制开式灰口铸铁齿轮的节圈线速度在3m/s以下，钢在无润滑情况下，只能用做小齿轮和铸铁的大齿轮相互齿和，常用普通碳素钢Q235、Q255和Q275制造，成对的铜齿轮不应用于开式齿轮传动。 闭式齿轮多采用40钢、45钢等经正火或调质处理
15、的中碳优质钢制造，齿面硬度在170HB280HB之间为宜，整体淬火和表面淬火后强度和硬度更高，硬度可达40HRC63HRC，适合用于较高的速度（v2m/s4m/s)和承受较重的载荷，高速、重载或受强烈冲击的闭式齿轮，宜采用40Cr等调质钢或20Cr、20CrMnTi等渗碳钢制造，并进行相应的热处理。 不重要的闭式齿轮可使用普通碳素钢Q275制造，一般不经热处理，球墨铸铁QT450-5、可锻铸铁KTZ450-5、KTZ500-4已广泛用来制造尺寸较大或形状复杂的闭式传动齿轮，并可提高速度到5m/s6m/s，普通的灰口铸铁脆性大，非金属材料强度较低，都不宜用来制造机床闭式传动的齿轮。 相互齿和的一
16、对铜齿轮，如果材料的硬度一样，则由于两个齿轮的转速不同，常引起齿面磨损不均匀，为防止产生这种现象，小齿轮的齿面硬度比大齿轮高20HB40HB为宜，表10-7为配对齿轮材料的常用选配方案。,汽缸套用耐磨铸铁的力学性能,在实际生产中,按制造工艺把曲轴分为锻钢曲轴和锻造曲轴两种。锻钢曲轴主要由优质的碳钢和中碳合金钢制造，如35钢、40钢、45钢、35Mn2钢、40Cr钢、35CrMo钢等。铸造曲轴主要由铸钢（如ZG230-450)、球墨铸铁（如QT600-3、QT700-2）、珠光体可锻铁（如KTZ450-06、KTZ550-04）以及合金铸铁等。,曲轴,175A型农用柴油机曲轴简图,内燃机曲轴选材原则，主要根据内燃机的类型、功率大小、转速高低和相应轴承材料等项条件而定，同时也需考虑加工条件，生产批量和热处理工艺及制造成本等。 图9-10是175A型农用柴油机曲轴简图，175型柴油机为单缸四冲程柴油机，气缸直径为75mm，转速为2200r/min2600r/min，功率为4.4kW，由于功率不大，因此曲轴所承受
