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1、第七讲 铸铁的分类、牌号及其生产过程,一、铸铁介绍 1铸铁概念和分类2常用铸铁牌号和性能特点 二、铸铁的结晶及石墨化过程 三、高强度灰铸铁件的孕育处理 四.球墨铸铁件生产 五.可锻铸铁件生产,铸铁的沧州大铁狮子,箱体,发动机曲轴,连杆,刹车器,铸铁零件,缸体,一、铸铁介绍 Introduction of Cast Iron,1铸铁概念和分类1)概念 ：C（2.4-4.0）% Fe-C合金。2)分类 ：（1）灰口铸铁： G ， 断口呈暗灰色（2）白口铸铁： Fe3C ， 断口呈亮白色 （3）麻口铸铁： G + Fe3C，断口黑白相间,灰口铸铁分类： According to morphology
2、 of graphite ,灰铸铁 蠕墨铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁片状 蠕虫状 团絮状 球状Flake Vermicular Agglomerated. Spheroidal,四种铸铁金相照片 Optical micrograph of the four kinds of ,Vermicular,Flake,Agglomerated,Spheroidal,石墨在扫描电镜下的形貌 SEM micrograph of some kinds of ,Vermicular,Vermicular,Flake,Spheroidal,2常用铸铁牌号和性能特点,1）灰铸铁：牌号：HT#，#：最低b （MPa）如
3、HT150 性能特点：普通灰铸铁,（1）b200MPa； 0 （2）硬度、抗压强度与碳钢相近；（3）耐磨、减振及缺口敏感性小；应用：受力小、耐磨、减振件如：机座、支架等。,铸铁减振性能,高强度灰铸铁（孕育铸铁）：Inoculated Cast Iron,性能特点：（1）强度和硬度提高，如 HT350，,普通灰铸铁 Ordinary,孕育铸铁 Inoculated,（2）壁厚敏感性小。,（3）塑性和韧性很差。 应用：静载大、动载小、耐磨和减震的厚大件：机床床身等。,孕育铸铁,普通灰铸铁,2）球墨铸铁：Ductile Cast Iron,牌号：QT#-#， #： 如QT450-10性能特点：（1）
4、b和硬度比灰铸铁高；（2）具有较高塑性；（3）与碳钢比，屈强比大，且更耐磨、减振； 应用：代替碳钢制造汽车后桥壳、曲轴和连杆等。,3）蠕墨铸铁： Compacted Cast Iron,牌号： RuT# 如RuT2604）可锻铸铁： Malleable Cast Iron 不能接受锻造牌号： KTH#-#，如KTH330-08 KTZ#-#，如KTZ550-04注：能耗大、成本高，逐渐被球铁取代。,二、铸铁的结晶及石墨化过程 1.铸铁的一次结晶和石墨化 石墨化指碳形成石墨的过程。,铁-碳双重相图 Fe-C double Equilibrium,G石墨,6.69%,4.30%,2.14%,0.7
5、7%,0.69%,4.28%,1154 ,1148,2.10%,727 ,738 ,铁-碳相图,2.铸铁二次结晶、共析转变过程 形成基体：F、P、（F + P）,珠光体（ pearlite matrix） 850 ,3.影响铸铁石墨化因素 Factors affecting graphitization of ,1）化学成分： Composition,C%,白口Fe3C,P灰口G,F灰口G,C、Si：促进石墨化 C（2.7-3.6）%， Si（1.1-2.5）%,Mn：阻止石墨化 （0.4-1.2）%,S：强烈阻止石墨化（0.1-0.15）% P：微促进石墨化 0.2%2）冷却速度：Cooli
6、ng Rate慢冷利于石墨化,总结： To sum up,1.常用铸铁零件采用灰口铸铁制造，有灰铸铁、球铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。2.铸铁中石墨主要形成于一次结晶过程；基体则在共析阶段形成。铸铁成分和冷却速度是最关键的影响因素。,三、高强度灰铸铁件的孕育处理 Treatment of Inoculating of Flake Graphite Iron,（1）目的1）防止白口；2）获得均匀、细小共晶团。 （2）操作(The Operation)1）铁水温度应高于14201440；2）用75硅铁(Ferrosilicon310mm）作孕育剂，加入铁水重量（0.20.5）%；3）加入方法：出铁槽内；
7、或浇包内；或铸型内。4）处理后1520分钟内浇注完毕，以免衰退 。,四.球墨铸铁件生产,（1）化学成分： C：3.64.0%；Si：2.63.1）%；Mn：0.40.6%；P：小于0.1%；S：小于0.06%。 （2）铁水温度：高于14001420 （3）球化处理1）稀土镁作球化剂；2）加入:铁水量（1.31.8）%；3）加入方法:冲入法,（4）孕育处理 1）目的：消除球化剂白口倾向；并可细化石墨球，增加共晶团数目。 2）加入量：对珠光体球铁:（0.51.0）%对铁素体球铁:（0.81.6）% （5）热处理 1）对珠光体球铁，正火+中温回火；对高强度球铁应调质或等温淬火； 2）对铁素体球铁，应
8、退火。,球化处理方法,5.球铁铸造特点（与灰铸铁相比）,（1）流动性差 （2）收缩大 （3）应采取以下工艺:刚性大铸型； 顺序凝固原则进行补缩； 半封闭、过滤网和集渣包等挡渣措施。,球墨铸铁件的缩孔和缩松,（1）获得白口毛坯；（按铁-渗碳体相图结晶）（2）对毛坯退火：铁素体可锻铸铁工艺1）加热950 以上，保温30小时。奥氏体+团絮状石墨；2）冷却到710730，保温20小时。铁素体+团絮状石墨；3）炉冷到500600 ，出炉冷却。,五.可锻铸铁件生产,珠光体可锻铸铁工艺 1）加热到950 以上，保温30小时。奥氏体+团絮状石墨； 2）炉冷到820880 ，出炉冷却。（3）应用：适合于结构复杂
9、薄壁小型铸件。,六、蠕墨铸铁：自学,石墨形状: 介于片状和球状性能: 灰铸铁和球铁之间。,Questions:,1.How to improve the quality of cast irons ? 2.How to understand the treatment of spheroidal graphite ?,词汇,孕育铸铁：Inoculated Cast Iron 蠕墨铸铁：Compacted Cast Iron 可锻铸铁：Malleable Cast Iron 高强度灰铸铁:High Strength Gray Cast Iron 孕育处理：Treatment of Inoculating,
