文档介绍：第七章铸铁
%并含有较多硅、锰、硫、磷等元素的多元铁基合金。
铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点,因而是应用最广泛的材料之一。
例如,机床床身、内燃机的汽缸体、缸套、活塞环及轴瓦、曲轴等都可用铸铁制造.
铸铁曲轴
内燃机汽缸
根据碳存在形式铸铁可分为三大类
白口铸铁—碳除少量溶于铁素体外,其余全部以化合态的渗碳体析出,凝固后断口呈白亮的颜色,故称为白口铸铁;
麻口铸铁—碳既以化合态的渗碳体析出,又以游离态的石墨析出,凝固后断口夹杂着白亮的渗碳体和暗灰色的石墨,故称为麻口铸铁;
灰口铸铁—碳大部分以游离状态的石墨析出,凝固后断口呈暗灰色,故称为灰口铸铁。
灰口铸铁按石墨的形状和大小来分分为:
灰铸铁:石墨呈片状。
普通灰铸铁—石墨为片状;
孕育铸铁—石墨为细小片状;
可锻铸铁—石墨为团絮状;
球墨铸铁—石墨为球状;
蠕墨铸铁—石墨为蠕虫状。
一、铁碳合金双重相图
铸铁中的碳除少量固溶于基体中外,主要以化合态的渗碳体(Fe3C)和游离态的石墨(G)两种形式存在;
石墨是碳的单质之一,其强度、塑性、韧性几乎为零。
共晶白口铸铁
F基体球墨铸铁
第一节铸铁的石墨化
Fe3C是亚稳相,在一定条件下将发生分解: Fe3C→3Fe+C(石墨)
铁液冷却速度越慢,越容易析出石墨。
存在两个铁碳相图: Fe-Fe3C和Fe-G双重相图
L+G
L+Fe3C
二、铸铁的石墨化过程
1、石墨化方式
铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程称为石墨化。
两种方式:
在结晶过程中直接析出;
由渗碳体加热时分解得到。
2、石墨化过程
缓慢结晶时,石墨化分三个阶段:
第一阶段,液相至共晶结晶阶段。包括从过共晶成分的液相中直接结晶出一次石墨和共晶成分的液相结晶出奥氏体和石墨;
中间阶段;
共析阶段
P’
渗碳体高温分解也可分三个阶段
石墨化程度不同,所得到的铸铁类型和组织也不同。
P’