常用铸造合金的熔炼及其铸件的生产ppt课件

1、2.2.3常用铸造合金的熔炼常用铸造合金的熔炼 及其铸件的消费及其铸件的消费 一、一、 钢铁的消费过程钢铁的消费过程铁矿石铁矿石高炉高炉转炉转炉铸铁件铸铁件钢钢钢锭钢锭连铸件连铸件( (型材型材铁水铁水铸铁铸铁冲天炉冲天炉钢液钢液铁锭铁锭钢锭钢锭铸钢件铸钢件铸钢铸钢电弧炉电弧炉目录目录钢锭钢锭钢水浇注成钢锭的方法钢水浇注成钢锭的方法二 常用合金铸件的消费1、铸铁件的消费1概述 铸铁分类白口铁 Fe3C麻口铁 Fe3C+G灰口铁 G普通灰口铁G片可锻铸铁G团絮球墨铸铁G球蠕墨铸铁G蠕虫 按碳的存在方式分 按化学成分分普通铸铁合金铸铁目录 影响铸铁石墨化的要素影响铸铁石墨化的要素 化学成分化学成分

2、 冷却速度冷却速度2普通灰口铸铁件的消费普通灰口铸铁件的消费普通灰口铸铁的成分及组织普通灰口铸铁的成分及组织 接近共晶成分接近共晶成分F+G片片F+P+G片片P+G片片F+G片片F+P+G片片P+G片片F+G片片F+P+G片片P+G片片普通灰口铸铁的性能普通灰口铸铁的性能机械性能：机械性能：b:125b:125250MPa 250MPa 、k k 趋于零。趋于零。工艺性能：不能锻造和冲压；焊接性很工艺性能：不能锻造和冲压；焊接性很差；差； 良好的铸造性；切削加工性良好的铸造性；切削加工性好。好。其它性能：良好的减震性、耐磨性；缺其它性能：良好的减震性、耐磨性；缺口敏口敏 感性低于钢。感性低于钢

3、。牌号意义 单铸30mm试棒的抗拉强度值，分为六个牌号 HT100 HT150 HT200 HT250 HT300 HT350牌号的选用 根据铸件受力处的主要壁厚或平均壁厚，按国标GB943988所规定的参考值选。注：普通灰口铸铁的壁厚增大，强度降低。普通灰口铸铁的牌号普通灰口铸铁的牌号GB9439-88GB9439-88牌号铸件壁厚/mm b/MPaHT1002.510102020303050130100 90 80HT1502.510102020303050175145130120灰铸铁的壁厚与强度的关系灰铸铁的壁厚与强度的关系牌牌 号号 组织组织 用途举例用途举例 HT100HT100F

4、+GF+G片片 盖、外罩、油盘、手轮、支架、底板、镶导轨的盖、外罩、油盘、手轮、支架、底板、镶导轨的机床底座等对强度无要求的零件机床底座等对强度无要求的零件 HT150HT150F+P+GF+P+G片片底座、床身、与底座、床身、与HT200HT200相配的溜板、任务台；泵相配的溜板、任务台；泵壳、容器、法兰盘壳、容器、法兰盘; ;任务压力不太大的管件任务压力不太大的管件 HT200HT200F+P+GF+P+G片片要求高的强度和一定耐蚀才干的泵壳、容器、塔要求高的强度和一定耐蚀才干的泵壳、容器、塔器、法兰、硝化塔器、法兰、硝化塔 机床床身、立柱、平尺、划线平板、汽缸、齿轮、机床床身、立柱、平尺

5、、划线平板、汽缸、齿轮、活塞、刹车轮、联轴器盘、程度仪框架活塞、刹车轮、联轴器盘、程度仪框架 压力为压力为80Mpa80Mpa以下的油缸、泵体、阀门以下的油缸、泵体、阀门 HT250HT250P+GP+G片片HT300HT300P P细细+G+G细片细片床身导轨、车床、冲床等受力较大的床身、机座、床身导轨、车床、冲床等受力较大的床身、机座、主轴箱、卡盘、齿轮、高压油缸、水缸、泵体、主轴箱、卡盘、齿轮、高压油缸、水缸、泵体、阀门、衬套、凸轮、大型发动机曲轴、气缸体、阀门、衬套、凸轮、大型发动机曲轴、气缸体、气缸盖；冷镦模、冷冲模气缸盖；冷镦模、冷冲模 HT350HT350P P细细+G+G细片细

6、片灰铸铁的用途灰铸铁的用途孕育处置对大铸件截面硬度的影响孕育处置对大铸件截面硬度的影响05015050100100150150外表外表 中心160140170180硬度HB普通灰口铸铁的孕育处置普通灰口铸铁的孕育处置 运用：静载下要求较高强度、高耐磨性或高气密运用：静载下要求较高强度、高耐磨性或高气密性的铸件，特别是厚大铸件。性的铸件，特别是厚大铸件。普通灰口铸铁的铸造工艺特点熔炼与浇注：在冲天炉内熔炼，不需炉前 处置，直接浇注。铸造工艺不需冒口和冷铁，普通采用同时凝固。浇注系统截面多采用封锁式 F内F横F直 或 F内F直F横对型砂的要求比钢低，粘土砂，中小型件可用湿型砂。普通不需热处置，或仅

7、需时效处置3可锻铸铁件的消费组织：钢基体上分布有团絮状石墨P+G团絮团絮F+G团絮团絮性能与普通灰口铁比 具有较高的韧性 12 k30J/cm2牌号：黑心可锻铸铁 KTH300-06 珠光体可锻铸铁KTZ450-06运用：构造复杂，接受冲击载荷的薄壁零 件，如水管弯头，农机具，阀门等。 可锻铸铁的牌号、机械性能可锻铸铁的牌号、机械性能 及运用及运用分分类类 牌牌 号号铸铁铸铁壁厚壁厚mmmm试棒试棒直径直径mmmm抗拉抗拉强度强度b bMPaMPa延伸延伸率率% %硬度硬度HBHB 运用举例运用举例铁铁素素体体基基 KTH300-06KTH300-06121216163003006 61501

8、50弯头、三通等管件弯头、三通等管件KTH330-08KTH330-08121216163303308 8螺丝扳手等，犁刀、犁柱、螺丝扳手等，犁刀、犁柱、车轮壳等车轮壳等KTH350-10KTH350-10121216163503501010汽车迁延机前后轮壳、减汽车迁延机前后轮壳、减速器速器KTH370-12KTH370-12121216163703701212壳、转向节壳、制动器等壳、转向节壳、制动器等 珠珠光光体体基基 KTZ450-06KTZ450-06 16164504506 6150150200200曲轴、凸轮轴、连杆、齿曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮、轮、 KTZ550-04KTZ55

9、0-04 16165505504 4180180230230活塞环、轴套、万向接头、活塞环、轴套、万向接头、KTZ650-02KTZ650-02 16166506502 2210210260260棘轮、扳手、传动链条棘轮、扳手、传动链条KTZ700-2KTZ700-2 16167007002 2240240290290 消费特点消费特点 先铸出白口铸铁坯料先铸出白口铸铁坯料 再进展长时间的石墨化退火再进展长时间的石墨化退火石墨化退火的总周期普通为4070小时高温阶段的石墨化退火时间需1020小时可锻铸铁的石墨化退火工艺920 980 720 650Fe3C共晶 A+G团 Fe3C共析 F+G团

10、P+GP+G团团F+ GF+ G团团TTt铸造性能与普通灰口铁比及铸造工艺特点铸造性能与普通灰口铁比及铸造工艺特点铸造性能铸造性能 熔点高，流动性差、熔点高，流动性差、 收缩大收缩大 易产生冷隔、浇缺乏，缩孔，缩松、裂纹等易产生冷隔、浇缺乏，缩孔，缩松、裂纹等 缺陷。缺陷。铸造工艺铸造工艺 高的铁水温度；高的铁水温度； 顺序凝固原那么设计浇冒口；顺序凝固原那么设计浇冒口； 浇注系统截面加大，以缩短充型时间；浇注系统截面加大，以缩短充型时间； 提高型砂的退让性，设计适当的铸筋以减少提高型砂的退让性，设计适当的铸筋以减少裂纹。裂纹。4球墨铸铁件的消费组织：钢基体上分布有球状石墨P+G球球F+G球球

11、F+P+G球球性能性能 良好的机械性能良好的机械性能 b:400 b:400600MPa 0.2/b600MPa 0.2/b0.7 0.7 =2=218%18%牌号牌号 QT450-10 QT450-10运用运用 以铁代钢，消费重载机件，如曲轴。以铁代钢，消费重载机件，如曲轴。消费工艺特点消费工艺特点 成分：高碳、高硅、低成分：高碳、高硅、低P P、S S 球化处置球化处置 孕育处置孕育处置 球墨铸铁的牌号、机械性能及运用 机械性能机械性能 牌号牌号基体基体 b b MPaMPa 0.20.2 MPMPa a 5 5 % %HBHB应应 用用 举举 例例QT400-18QT400-18铁素体铁

12、素体4004002502501818130130180180 汽车、迁延机床底盘汽车、迁延机床底盘零件；零件；16-6416-64大气压阀大气压阀门的阀体、阀盖门的阀体、阀盖QT400-15QT400-15铁素体铁素体4004002502501515130130180180QT450-10QT450-10铁素体铁素体4504503103101010160160210210QT500-7QT500-7铁素体铁素体+ +珠光体珠光体5005003203207 7 170 170230 230 机油泵齿轮机油泵齿轮QT600-3QT600-3珠光体珠光体+ +铁素铁素体体6006003703703

13、3190190270270 柴油机、汽油机曲柴油机、汽油机曲轴；磨床、铣床、车床轴；磨床、铣床、车床的主轴；空压机、冷冻的主轴；空压机、冷冻机缸体、缸套机缸体、缸套QT700-2QT700-2珠光体珠光体7007004204202 2225225305305QT800-2QT800-2珠光体珠光体8008004804802 2245245335335QT900-2QT900-2下贝氏下贝氏体体9009006006002 2 280 280360 360 汽车、迁延机传动齿汽车、迁延机传动齿轮轮铁水合金球化剂硅铁粉铁水包出铁槽草木灰反响室反响室铸件铸件冒口冒口积渣包积渣包球化处置工艺有冲入法和型

14、内球化法球化处置工艺有冲入法和型内球化法冲入法冲入法型内球化法铸造工艺 高的出炉铁水温度 浇注系统的截面积灰铸铁 采用半封锁或开放式浇注系统球铁易氧 化 添加铸型刚度，安放冒口、冷铁以防止缩 孔，缩松。 严厉控制型砂中的水分及原铁水的碳、硅 含量，降低铁水中含硫量和剩余镁量，防 止产生气孔 Mg+H2O=MgO+H2 MgS+H2O=MgO+H2S5蠕墨铸铁件的消费组织 钢基体上分布有蠕虫状石墨性能 强度、塑性、韧性、耐磨性优于灰铸铁 铸造性能优于球墨铸铁 具有良好的热疲劳性及导热性运用 替代灰铸铁消费较高要求的铸件，如液压阀，钢锭模等牌号 RuT420消费特点 成分：高碳、高硅、低 P、S

15、球化处置 孕育处置铸造工艺 与灰口铁接近蠕墨铸铁的牌号和机械性能蠕墨铸铁的牌号和机械性能 牌号牌号抗拉强度抗拉强度 b bMPaMPa屈服强度屈服强度0.20.2MPMPa a延伸率延伸率 % % 硬度值范硬度值范围围蠕化率蠕化率 VGVG% % 组组 织织 不不 小小 于于HBHB不小于不小于RuT420RuT4204204203353350.750.75200200280280 珠光体珠光体+ +石墨石墨RuT380RuT3803803803003000.750.75193193274274 珠光体珠光体+ +石墨石墨RuT340RuT3403403402702701.01.0170170

16、2492495050珠光体珠光体+ +铁素体铁素体+ +石墨石墨RuT300RuT3003003002402401.51.5140140217217铁素体铁素体+ +珠光体珠光体+ +石墨石墨RuT260RuT2602602601951953 3121121197197 铁素体铁素体+ +石墨石墨牌号牌号组织组织用用 途途 举举 例例 RuT260RuT260 F+G F+G蠕蠕汽车、迁延机底盘类零件、驱汽车、迁延机底盘类零件、驱动桥壳、阀体等动桥壳、阀体等RuT300RuT300 F+P+G F+P+G蠕蠕 排气管、变速箱体、汽缸盖、排气管、变速箱体、汽缸盖、纺织零件、液压件等纺织零件、液压

17、件等 RuT340RuT340 F+P+G F+P+G蠕蠕重型机床件、大型齿轮箱体、重型机床件、大型齿轮箱体、盖、刹车鼓、玻璃模具、飞轮盖、刹车鼓、玻璃模具、飞轮等等RuT380RuT380 P+G P+G蠕蠕 活塞环、气缸套、制动盘、活塞环、气缸套、制动盘、玻璃模具、刹车鼓、钢珠研磨玻璃模具、刹车鼓、钢珠研磨盘吸泥泵体等盘吸泥泵体等 RuT420RuT420 P+ G P+ G蠕蠕蠕墨铸铁的牌号及运用蠕墨铸铁的牌号及运用2铸钢件的消费1铸钢的分类、性能及运用 性能：具有高的强度及塑韧性，焊接性好 运用：制造接受较大载荷及冲击载荷的重要机件，如 火车轮、车箱车钩、高压阀门。2牌号GB12-89

18、) ZG200-400 ZGMn13 ZG1Cr18Ni9Ti铸钢铸造碳钢铸造合金钢分类:3铸钢的铸造性能及铸造工艺特点铸造性能铸钢的熔点高，铸件易产生粘砂缺陷钢液易氧化、渣较多铸钢的流动性差铸钢的收缩大易产生热裂或变形铸造工艺普通用水玻璃砂外型浇注系统多采用底注开放式，使液流尽量平缓浇注系统截面积要大、简单、拐弯不要多；浇注温度高。按顺序凝固原那么设计浇冒口系统，热节处加冷铁或冒口在易产生裂纹处设收缩筋，对易变形的铸件那么常设拉筋以加强刚性。铸钢件需热处置 3铝合金铸件的消费1铸造铝合金的熔炼设备：坩锅炉、反射炉、 工频炉熔炼特点：元素烧损大、 易吸气熔炼方法：常规熔炼法:以Mg、Al、Zn

19、金属锭作炉料，其他元素以中间合金方式参与。合金锭重熔法：直接按牌号购买铸造铝合金锭重熔一次熔炼法：大部分合金元素以纯金属锭参与。熔炼工艺：熔剂覆盖剂KCl、NaCl精炼除气，熔炼后期通入氯气或压入氯盐、氯化物，如氯化锌、六氯乙烷等，以除去合金液内的气体和氧化夹杂。细化晶粒：Al-Mg、Al-Cu中参与Ti、B、Zr 等元素或其盐类，使晶粒细化。蜕变处置：Al-Si合金熔炼时，加蜕变剂，以细化晶粒。2铝合金的铸造工艺特点铸造性能 极易吸气、氧化；收缩大；易产生缩孔、缩松、夹渣、变形、甚至开裂等缺陷。铸造工艺充型：非常平稳，不产生涡流、飞溅和冲击景象，尽快充溢铸型型砂：SiO2含量低的硅砂，粒度应较细100/200目浇注系统：较矮铸件：顶注式或中间注入式其他：底注开放式或垂直缝隙式浇注系统内有时放过滤网，以撇渣。内浇道数量应多些，以便快速充型。浇注系统应有利于实现顺序凝固和冒口的补缩充分发扬冷铁作用以加强冒口的补缩效果。4 铜合金铸件的消费1铸造铜合金的熔炼 设备：坩锅炉、工频炉、中频炉 熔炼工艺 熔剂：熔化青铜时参与玻璃、硼砂以覆盖铜液 脱氧剂：出炉前参与0.30.6%的磷铜进展脱氧2铜合金的铸造工艺特点合金种类凝固结晶特点冒口补缩浇注系统运用范围锡青铜凝固结晶温度范围宽，不