文档介绍：三、铸铁与铸钢
【教学内容】
1、铸铁的分类、特点、石墨化及其影响因素;
2、灰铸铁,球墨铸铁的牌号、性能及应用。
【教学要求】
初步了解铸铁的分类、特点、石墨化及其影响因素;较熟练地掌握灰铸铁、球墨铸铁的牌号、性能及应用,具有初步运用能力。
1、铸铁的特点与分类
铸铁是在凝固过程经历共晶转变,用于生产铸件的铁基合金的总称。
铸铁有良好的铸造性、耐磨性、减震性、切削加工性等,且制造容易、价格便宜。
2、灰铸铁
灰铸铁断口呈暗灰色,故称灰铸铁。灰铸铁实质上是在碳钢的基体上分布着一些片状石墨。由于石墨的强度、硬度较低,塑性、韧性极差,所以石墨的存在相当于钢中分布着许多裂纹和“空洞”,起到割裂基体的作用,严重降低了铸铁的抗拉强度。铸铁中的石墨数量越多,尺寸越大,分布越不均匀,铸件的抗拉强度、塑性和韧性就越差。但石墨对铸铁的抗压强度影响不大。
石墨虽然降低了铸铁的抗拉强度和塑性,但也给铸铁带来了一系列其他的优越性能,如优良的铸造性能,良好的切削加工性,良好的减摩擦性和减振性,因而被广泛地用来制作各种承受压力和要求消振性的床身、机架、结构复杂的箱体、壳体和经受摩擦的导轨、缸体等。
灰铸铁的牌号以“HT加数字组成”表示,其中“HT”是“灰”和“铁”的汉语拼音字首表示灰口铸造,数字表示其最低的抗拉强度。
灰铸铁的组织
F+片状G
F+P+片状G
P+片状G
灰铸铁的显微组织
灰铸铁的性能
主要决定于基体组织以及石墨的形态、数量、大小和分布。
石墨片数量越多、尺寸越大、分布越不均匀,力学性能越差。
在石墨的形态、数量、大小和分布相同时,铸铁的性能决定于基体组织。基体中珠光体越多,铸铁的强度、硬度越高,但塑性、韧性越低。
常用灰铸铁的性能和用途如下表所示:
2、球墨铸铁
球墨铸铁是指石墨以球状形式存在的铸铁。球墨铸铁的获得是在浇注前往铁水中加入适量的球化剂和孕育剂即球化处理,浇注后可使石墨呈球状分布的铸铁。由于石墨呈球状分布在基体上,对基体的割裂作用降到最小,可以充分发挥基体的性能,所以球墨铸铁的力学性能比灰铸铁和可锻铸铁都高,其抗拉强度、塑性、韧性与相应基体组织的铸钢相近。球墨铸铁兼有铸铁和钢的优点,因而得到广泛应用。它可以用来代替碳钢、合金钢、可锻铸铁等材料,制成受力复杂,强度、硬度、韧性和耐磨性要求较高的零件,如柴油机曲轴、减速箱齿轮以及轧钢机轧辊等。
球墨铸铁的牌号由QT加两组数字组成。QT分别是“球”与“铁”的汉语拼音字首,代表球墨铸铁,两组数字分别表示最低抗拉强度和伸长率。常用球墨铸铁的性能和用途见表4-10。

F+球状G
F+P+球状G
P+球状G
B下+球状G
球墨铸铁的显微组织
表4-10 球墨铸铁的牌号、性能及用途
3、可锻铸铁
可锻铸铁是将一定成分的白口铸铁经过退火处理,使渗碳体分解,形成团絮状石墨的铸铁。由于石墨呈团絮状,大大减轻了对基体的割裂作用。与灰铸铁相比,可锻铸铁不仅有较高的强度,而且有较好的塑性和韧性,并由此得名“可锻”,但实际上并不可锻。
可锻铸铁的组织:
铁素体基体+团絮状石墨
珠光体基体+团絮状石墨
可锻铸铁显微组织