文档介绍：第十二章铸铁§1 铸铁概述铸铁的概念:%(%~%)铁碳合金(含Si、Mn、S、P等元素)铸铁的特点:历史上使用较早最便宜的金属材料之一铸造性能极好,且只能用铸造成形生产成本低,工艺简单,减震性耐磨性好,切削加工性好应用广——主要用于制造各种机器零件铸铁的分类按的碳存在形式按化学成分白口铸铁:碳以Fe3C存在,无石墨,断口白亮灰口铸铁:碳主要为石墨,断口暗灰色麻口铸铁:碳以渗碳、石墨两种形式存在,断口呈灰白色相间普通铸铁合金铸铁(特殊性能铸铁)铸铁的石墨化石墨化的概念:铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化C的存在形式铸铁固溶在F、A中化合态的渗碳体(Fe3C)游离态石墨(G)石墨的晶体结构石墨的性能HBS 3~5 σb=20MPa δ≈ 0 ak ≈ 0石墨对铸铁性能的影响G →分布于基体中→空洞→有效承载面积降低→力性比碳钢↓耐磨性↑消震性↑缺口敏感性↓切削加工性↑铸造性能↑(熔点↓流动性↑收缩率↓)Fe-Fe3C相图和Fe-G相图石墨化的过程:第一阶段:过共晶铸铁L→G共晶、亚共晶铸铁LC’AE'+G第二阶段:A G第三阶段:AS‘FP'+G铸铁的石墨化铸铁738℃1154~738℃共晶石墨一次石墨二次石墨1154℃共析石墨影响石墨化的主要因素:成分促进石墨化元素(C、Si、Al、Cu、Ni、Co等)阻碍石墨化元素(Cr、W、Mo、V、Mn、S等)工艺(1) 冷却速度:快速冷却——按 Fe-Fe3C相图转变缓慢冷却——按 Fe-G 相图转变,石墨化充分(2) 温度:高温长时间保温有利于石墨化铸铁的石墨化※灰口铸铁类型与石墨形态灰铸铁——片状可锻铸铁——团絮状球墨铸铁——珠状(球状)蠕墨铸铁——蠕虫状名称石墨化程度显微组织第一阶段第二阶段第三阶段灰口铸铁充分进行充分进行充分进行充分进行充分进行充分进行充分进行部分进行不进行F+G F+P+G P+G 麻口铸铁部分进行部分进行不进行Le'+P+G 白口铸铁不进行不进行不进行Le'+P+Fe3CII铸铁经不同程度石墨化后所得到的组织灰铸铁——石墨成片状分布牌号:HT×××如HT100,表示?b≥100MPa(直径=30mm)§2 常用铸铁的特点与应用分类牌号显微组织基体粗片普通灰铸铁HT100F +少量P粗片HT150F + P较粗片HT200P中等片孕育铸铁HT250细P较细片HT300S 或T细片HT350HT400灰铸铁成分:WC=%~%,WSi=%~%,WMn=%~%,WS≤%,WP≤%普通铸铁性能:孕育铸铁性能——浇注前在铁水中加 Si-Fe,Si-Ca等孕育剂,使P细化、 G细而均匀、壁厚敏感性小,强度、塑韧性明显提高σb ↓、δ(ψ)↓(力学性能差)缺口敏感性低——大量石墨的割裂作用,表面粗糙对疲劳极限的影响不明显消震性好(是钢的十倍)—— G 组织松软,对振动的传递起削弱作用铸造性好——接近共晶成分、熔点低、流动性好、凝固收缩小、降低了内应力切削加工性好—— G 使切屑易断,还可润滑***。灰铸铁?热处理——不能改变石墨的形态去应力退火——500~550℃,防止机加工、使用时变形或开裂。高温退火——850~950℃, 表面、薄壁等白口处Fe3C→G, 硬度↓, 切削加工性↑表面淬火——提高导轨表面、汽缸体内壁等的耐磨性。?应用——如,机床床身、导轨,汽缸体等。水泵叶轮发动机飞轮