课题6+铁碳合金5.ppt

第五节铸铁及其热处理 铸铁与钢都是铁 碳合金 它们的根本区别在于含碳量的不同 钢的含碳量低 2 11 C 一般为2 5 4 0 C 碳 C 在铸铁中的存在形式 固溶于铁中形成铁素体 F 极少量 0 C 可以忽略不计 形成化合物Fe3C 渗碳体 6 69 C 形成石墨 Graphite 100 C 铸铁的生产设备和工艺简单 价格便宜 并具有许多优良的使用性能和工艺性能 所以应用非常广泛 是工程上最常用的金属材料之一 它可用于制造各种机器零件 如机床的床身 床头箱 发动机的汽缸体 缸套 活塞环 曲轴 凸轮轴 轧机的轧辊及机器的底座等 箱体 启动阀 铸铁的分类 按石墨的形态分 铸铁的基体就是钢 铸铁与钢在组织上的区别就在于铸铁中有石墨存在灰口铸铁 HT 石墨 G 呈片状可锻铸铁 KT 石墨 G 呈团絮状球墨铸铁 QT 石墨 G 呈球状蠕墨铸铁 RuT 石墨 G 呈蠕虫状 铸铁的分类 按石墨的形态分 一 灰铸铁 灰口铸铁是价格便宜 应用最广泛的铸铁材料 HT150 HT250 HT400 HT 表示 灰铁 后面的数字表示最低抗拉强度 灰口铸铁有铁素体 珠光体和铁素体加珠光体三种基体 灰口铸铁中的碳 硅含量一般控制在以下范围 2 5 4 0 C 1 0 2 0 Si 力学性能 差 塑性 韧性 ak 0 是脆性材料 原因 大量G片割裂了基体 降低了有效承载面积 G片边缘 尖角处 应力集中 石墨片数量越多 越粗大 分布越不均匀 灰口铸铁的力学性能越差 但其抗压强度仍接近钢 工艺性能铸造性能极好 流动性好 收缩率小 碳结晶成石墨时体积膨胀 抵消了部分收缩 切削性能好 焊接性能很差 且不能用于锻造 其他性能减振性好 石墨本身松软能吸收振动能 耐磨性好 石墨本身就是良好的固体润滑剂 又可储存润滑油 二 可锻铸铁 可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强铸铁 它有较高的强度 塑性和冲击韧性 可以部分代替碳钢 可锻铸铁依靠石墨化退火获得 KT350 10 KTZ600 3铁素体可锻铸铁以 KT 表示 珠光体可锻铸铁以 KTZ 表示 其后的两组数字表示最低抗拉强度和延伸率 可锻铸铁常用来制造形状复杂 承受冲击和振动载荷的零件 如汽车拖拉机的后桥外壳 管接头 低压阀门等 这些零件用铸钢生产时 因铸造性不好 工艺上困难较大 而用灰口铸铁时 又存在性能不能满足要求的问题 与球墨铸铁相比 可锻铸铁具有成本低 质量稳定 铁水处理简单 容易组织流水生产等优点 尤其对于薄壁件 若采用球墨铸铁易生成白口 需要进行高温退火 采用可锻铸铁更为适宜 三 球墨铸铁 QT420 10 QT600 2 QT800 2球墨铸铁牌号用 QT 标明 其后两组数值表示最低抗拉强度极限和延伸率 球墨铸铁的石墨呈球状 使其具有很高的强度 又有良好的塑性和韧性 其综合机械性能接近于钢 因其铸造性能好 成本低廉 生产方便 在工业中得到了广泛的应用 球墨铸铁具有较好的疲劳强度 可以用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件 如曲轴 连杆 凸轮轴等 四 蠕墨铸铁 RuT300 RuT420蠕墨铸铁牌号以 RuT 表示 其后的数字表示最低抗拉强度 蠕墨铸铁是一种新型高强铸铁材料 它的强度接近于球墨铸铁 并且有一定的韧性 较高的耐磨性