文档介绍：1、铸铁及其熔炼编辑词条铸铁是指碳的质量分数大于 %或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。工业上所用的铸铁,实际上都不是简单的铁 -碳二元合金,而是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金。铸铁的成分范围大致为 3(C)=%〜%,3(Si)=%〜%,co(Mn)=%〜%,o(P)=% 〜%,o(S)=% 〜%。有时还可加入各种合金元素,以便获得能满足各种性能要求的合金铸铁。 铸铁是近代工业生产中应用最为广泛的一种铸造金属材料。在机械制造、冶金矿山、石油化工、交通运输和国防工业等各部门中,铸铁件约占整个机器重量的 45%〜90%。因此,掌握铸铁的基本理论和生产技术,对于发展铸造生产,充分发挥铸铁件在国民经济各部门中的作用,是很有意义的。相图是分析合金金相组织的有力工具。铸铁是以铁兀素为基的含有碳、硅、锰、磷、硫等兀素的多元铁合金,但其中对铸铁的金相组织起决定作用的主要是铁、碳和硅,因此铁-碳相图和铁-碳-硅三元合金相图是分析铸铁的成分与组织的关系以及组织形成过程的基础。2、铸铁的基础知识--铁-碳相图铁—碳相图分析由于铸铁中的碳可能以渗碳体( FesC)或石墨两种独立的形式存在,因而铁、碳相图存在着Fe-G(石墨)和Fe-Fe3C两套体系,即铁-石墨系和铁-渗碳体系。从热力学观点看,石墨比渗碳体更稳定,因此,铁 -石墨系也称为稳定系,而铁-渗碳体系称为亚稳定系。图 -1所示为铁碳合金双重相图, 即Fe-G(石墨)稳定系相图和Fe-Fe3C亚稳定系相图,分别以虚线和实线表示。表 -1为相图中临界点的温度及含碳量。1800170016001536丈150014001392\'BOOH^:MC>%J点:以C戸0」6%APL^%1200E2.^*"G1000y-Fe^C800700P-,0J,52,,04,5 5,07C(CX?O)-碳合金双重相图G—Y亍脛;Fe^C—渗碳休铁-碳相图中各临界点的温度及含碳量点温度/X质■£,, +*7366,—0+ 00+(X),-G(石墨)相图和Fe-Fe3C相图的主要不同处在于: 1)稳定系的平衡共晶点C'的成分和温度与C点不同]1-47AJHC)=%) yL(u(O=%)+渗碳体(两相组成莱氏体)2)稳定平衡的共析点S,的成分和温度与S点不同以/(C)=%)上一“+渗碳体(两相组成珠光体)从这里可看出,在Fe-C相图中稳定系的共晶温度和共析温度都比亚稳定系的高一些。共晶温度高出 6C,共析温度高出9C。这是由于(-2)共晶成分液体的自由能和共晶莱氏体(奥氏体加渗碳体)的自由能都是随着温度的上升而减低的,二条曲线的交点就是共晶温度 Tc。已知稳定平衡的奥氏体加石墨两相组织的自由能总是比莱氏体的低些, 即这条曲线一定在莱氏体曲线的下方,因而它和液体曲线的交点 T'c(表示稳定系的共晶温度) 就一定比Tc高一些。关于共析转变温度问题,也与共晶温度的讨论相似。 由于共晶转变和共析转变都是恒温转变,所以稳定系相 图中的共晶线E'C'F'要和BC线交于C',与JE线交于E'。显然C'和E'的含碳量(%%)就要比C、E的(3(C)%%)低些;稳定系共析线P'S'K'要和GS线交于S'其含碳量(3(C)=% )要比S点(3(C)=%)低些,和GP线交于P'其含碳量比P点(3(C)=%)略低。因此,E'C'F'、E'S'、P'S'K'各线由于转变温度较高,含碳量较低,就分别落在 ECF,ES和PSK的上方或左上方。石墨的熔点D'高达4000C左右,所以C'D'线也在CD线的左上方。在共晶温度时和石墨平衡的奥氏体中的含碳量(相当于 E')比和渗碳体平衡的奥氏体中的含碳量(相当于E)也要低些。分别把这些线段画在 Fe-Fe3C相图上,就构成了双重相图。铁-碳相图中各组成相的符号、名称及相关说明列于表 2.