第07章铸铁与铸钢北大ppt课件

1、机械工程材料 1. 了解并掌握铸铁的组织尤其是石墨的形状、分了解并掌握铸铁的组织尤其是石墨的形状、分布布,性能之间的规律。性能之间的规律。 2. 了解并掌握工程资料尤其是金属的构造，了解了解并掌握工程资料尤其是金属的构造，了解资料构造与性能之间的关系，尤其是强化工程资资料构造与性能之间的关系，尤其是强化工程资料性能的途径、根本原理与方法。料性能的途径、根本原理与方法。 3. 掌握常用铸铁的种类、组织构造特点、性能和掌握常用铸铁的种类、组织构造特点、性能和运用，了解其运用范围。运用，了解其运用范围。 4. 结合实例，初步具备合理选择铸铁与铸钢资料、结合实例，初步具备合理选择铸铁与铸钢资料、正确确

2、定加工方法、妥善安排加工工艺道路的才正确确定加工方法、妥善安排加工工艺道路的才干。干。 5. 了解铸钢与铸铁的技术现状，前沿动态及今后了解铸钢与铸铁的技术现状，前沿动态及今后的开展方向。的开展方向。第七章第七章 铸铁与铸钢铸铁与铸钢 机械工程材料 铸铁是含碳量大于铸铁是含碳量大于2.11%并含并含有较多硅、锰、硫、磷等元素有较多硅、锰、硫、磷等元素的多元铁基合金。的多元铁基合金。 铸铁具有许多优良的性能及消铸铁具有许多优良的性能及消费简便、本钱低廉等优点，因费简便、本钱低廉等优点，因此是运用最广泛的资料之一。此是运用最广泛的资料之一。 7.1 概 述机械工程材料 例如，机床床身、内燃例如，机床

3、床身、内燃机的汽缸体、缸套、活机的汽缸体、缸套、活塞环及轴瓦、曲轴等都塞环及轴瓦、曲轴等都可用铸铁制造可用铸铁制造.铸铁曲轴铸铁曲轴内燃机汽缸内燃机汽缸机械工程材料最近最近10年是我国铸铁业开展最快、年是我国铸铁业开展最快、最好的时间。最好的时间。 我国铸件产量继续增长，其中，铸铁业以我国铸件产量继续增长，其中，铸铁业以年均年均20%的速度增长，远高于同期的速度增长，远高于同期GDP约约10%的增长速率。我国铸铁件的材质构造的增长速率。我国铸铁件的材质构造继续改善，球铁在铸件中所占的比重由继续改善，球铁在铸件中所占的比重由2019年的年的14增至增至2021年的年的24.7；球铁；球铁与灰铁的

4、比例由与灰铁的比例由0.226上升到上升到0.51。 目前，我国年产铸铁件目前，我国年产铸铁件10000吨以上，吨以上， 机械工程材料图图1 1、2019201920212021年我国铸件、灰铁件、球铁件的产量年我国铸件、灰铁件、球铁件的产量 近近1010年来，我国铸件产量继续增长，其中，尤以铸铁年来，我国铸件产量继续增长，其中，尤以铸铁件的产量增长最快件的产量增长最快机械工程材料图图7-17-1中国中国20212021年各材质铸件产量年各材质铸件产量万吨万吨2021年我国铸件产量为年我国铸件产量为3530万吨，其中，铸铁件产量万吨，其中，铸铁件产量占占2630万吨球墨铸铁产量为万吨球墨铸铁产

5、量为870万吨，灰铸铁产万吨，灰铸铁产量量1700万吨，蠕墨铸铁产量约万吨，蠕墨铸铁产量约30万吨，占我国铸万吨，占我国铸件产量的件产量的74.5%，约占当年世界铸铁件产量的，约占当年世界铸铁件产量的39.4 机械工程材料 一、铸铁的石墨化过一、铸铁的石墨化过程程 1、Fe-Fe3C 和和 Fe-G (石墨石墨)双重相图双重相图 Fe3C是亚稳相，在是亚稳相，在一定条件下将发生分一定条件下将发生分解：解： Fe3C3Fe+C石墨石墨共晶白口铸铁共晶白口铸铁F基体球墨铸铁基体球墨铸铁机械工程材料 石墨是碳的单质之石墨是碳的单质之一，其强度、塑性、一，其强度、塑性、韧性几乎为零。韧性几乎为零。 铸

6、铁中的碳除少量铸铁中的碳除少量固溶于基体中外，固溶于基体中外，主要以化合态的渗主要以化合态的渗碳体碳体(Fe3C)和游离和游离态的石墨态的石墨(G)两种两种方式存在。方式存在。机械工程材料存在两个铁碳相图：存在两个铁碳相图： Fe-Fe3C和和Fe-G双重相图双重相图L+GL+Fe3C机械工程材料 2、铸铁的石墨化过程、铸铁的石墨化过程 铸铁中的碳原子析出构成石墨铸铁中的碳原子析出构成石墨的过程称为石墨化。的过程称为石墨化。 铸铁中的石墨可以在结晶过程铸铁中的石墨可以在结晶过程中直接析出中直接析出,也可以由渗碳体加也可以由渗碳体加热时分解得到。热时分解得到。机械工程材料 石墨化分两个阶段：石墨

7、化分两个阶段： 在在PSK线以上发生线以上发生的石墨化称为第一阶的石墨化称为第一阶段石墨化。段石墨化。 包括结晶时一次石墨、包括结晶时一次石墨、二次石墨、共晶石墨二次石墨、共晶石墨的析出和加热时一次的析出和加热时一次渗碳体、二次渗碳体渗碳体、二次渗碳体及共晶渗碳体的分解及共晶渗碳体的分解.P机械工程材料 在在PSK线以下发线以下发生的石墨化称为第生的石墨化称为第二阶段石墨化。包二阶段石墨化。包括冷却时共析石墨括冷却时共析石墨的析出和加热时共的析出和加热时共析渗碳体的分解。析渗碳体的分解。 石墨化程度不同，石墨化程度不同，所得到的铸铁类型所得到的铸铁类型和组织也不同。和组织也不同。P机械工程材料

8、铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系以共晶铸铁为例以共晶铸铁为例 石墨化进行程度石墨化进行程度 铸铁的显微组织铸铁的显微组织 铸铁类型铸铁类型 第一阶段第一阶段石墨化石墨化 第二阶段第二阶段石墨化石墨化 完全进行完全进行完全进行完全进行F+G 灰口铸铁灰口铸铁部分进行部分进行F+P+G未进行未进行P+G部分进行部分进行未进行未进行Le+P+G麻口铸铁麻口铸铁未进行未进行未进行未进行Le白口铸铁白口铸铁机械工程材料SiC白口铸铁白口铸铁灰口铸铁灰口铸铁麻口麻口铸铸铁铁共晶共晶碳、硅含量对铸铁石墨化的影响碳、硅含量对铸铁石墨化的影响机械工程材料 冷却速度的影响冷却速

9、度的影响 铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分分散，结晶铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分分散，结晶将按将按Fe - G相图进展，因此促进石墨化。相图进展，因此促进石墨化。WC+Wsi(%)铸件壁厚和碳硅含量对铸铁组织的影响铸件壁厚和碳硅含量对铸铁组织的影响 l快冷时由快冷时由于过冷度于过冷度大，结晶大，结晶将按将按 Fe-Fe3C相图相图进展进展, 不利不利于石墨化于石墨化.机械工程材料二、铸铁的特点及分类二、铸铁的特点及分类 工业上运用的铸铁主要是灰口铸铁。工业上运用的铸铁主要是灰口铸铁。 1、铸铁的组织特点、铸铁的组织特点 钢的基体钢的基体+G石墨石墨 基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体

10、三种。基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种。F+GF+P+GP+G机械工程材料 耐磨性能好。由于石墨本身有光滑作用。耐磨性能好。由于石墨本身有光滑作用。 消振性能好。由于石墨可以吸收振动能量。消振性能好。由于石墨可以吸收振动能量。 铸造性能好。由于铸铁硅含量高铸造性能好。由于铸铁硅含量高, 成分接近于共晶成分接近于共晶. 切削性能好。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。切削性能好。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。l2、铸铁的性能特点、铸铁的性能特点l 力学性能低。由于力学性能低。由于石墨相当于钢基体中石墨相当于钢基体中的裂纹或空洞，破坏的裂纹或空洞，破坏了基体的延续性，且了基体的延续性，且

11、易导致应力集中。易导致应力集中。铸铁与铸钢的强度比较铸铁与铸钢的强度比较机械工程材料 铸铁根据石墨的形状进展分类。铸铸铁根据石墨的形状进展分类。铸铁中石墨的形状有片状、团絮状、铁中石墨的形状有片状、团絮状、球状和蠕虫状四种，其所对应的铸球状和蠕虫状四种，其所对应的铸铁分别为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铁分别为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。铸铁和蠕墨铸铁。机械工程材料7.2 灰铸铁灰铸铁 碳大部分是以片状石墨存在，因其断口呈碳大部分是以片状石墨存在，因其断口呈暗灰色而得名。灰铸铁消费工艺简单、价暗灰色而得名。灰铸铁消费工艺简单、价钱低廉、运用广泛，其产量约占铸铁总产钱低廉、运用广泛，其产量约占

12、铸铁总产量的量的70 汽车业是灰铸铁的主要运用领域之一，近汽车业是灰铸铁的主要运用领域之一，近年来随着汽车轻量化要求的不断提高，薄年来随着汽车轻量化要求的不断提高，薄壁高强度灰铸铁的运用迅速推进壁高强度灰铸铁的运用迅速推进 机械工程材料(1)灰铸铁的组织灰铸铁的组织 机械工程材料灰灰 铸铸铁铁 的的显显 微微组组 织织 铁素体灰铸铁铁素体灰铸铁珠光体灰铸铁珠光体灰铸铁铁素体加珠光体灰铸铁铁素体加珠光体灰铸铁石墨片的三维形貌石墨片的三维形貌机械工程材料 (2)灰铸铁的热处置灰铸铁的热处置 热处置只改动基体组织，不改动热处置只改动基体组织，不改动石墨形状。石墨形状。 灰铸铁强度只需碳钢的灰铸铁强度

13、只需碳钢的3050%，热处置强化效果不大。热处置强化效果不大。 灰铸铁常用的热处置有：灰铸铁常用的热处置有： 消除内应力退火消除内应力退火(又称人工时效又称人工时效) 消除白口组织退火消除白口组织退火 外表淬火外表淬火 灰铸铁件灰铸铁件汽缸套汽缸套活塞环活塞环机械工程材料12.9L 6缸蠕铁柴油机缸体缸蠕铁柴油机缸体2019，Brazil机械工程材料 3、用途、用途 制造接受压力和震动的零件制造接受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体、壳如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。体、泵体、缸体。大型船用柴油机汽缸体大型船用柴油机汽缸体(HT-300)重型机床床身重型机床床身(HT-250)变速

14、箱体变速箱体机械工程材料(3)灰铸铁的牌号及用途灰铸铁的牌号及用途 灰铸铁牌号中灰铸铁牌号中“HT为灰铁汉语拼音字首，为灰铁汉语拼音字首，其后数字表示该资料的最低抗拉强度其后数字表示该资料的最低抗拉强度MPa。例如。例如HT200表示抗拉强度表示抗拉强度b200MPa的灰铸铁。灰铸铁的强度与铸的灰铸铁。灰铸铁的强度与铸件的壁厚大小有关系，因此在根据性能要件的壁厚大小有关系，因此在根据性能要求选择铸铁牌号时，必需留意到铸件的壁求选择铸铁牌号时，必需留意到铸件的壁厚。如铸件的壁厚超出表中所列的尺寸时，厚。如铸件的壁厚超出表中所列的尺寸时，应根据基体情况适当提高或降低铸铁的牌应根据基体情况适当提高或

15、降低铸铁的牌号。灰铸铁主要用于制造接受压力和振动号。灰铸铁主要用于制造接受压力和振动的零部件。的零部件。 机械工程材料 灰铸铁的牌号、力学性能、显微组织及用途灰铸铁的牌号、力学性能、显微组织及用途牌号牌号铸件壁铸件壁厚厚/mm力学性能力学性能基体组基体组织织Rm/MPabb/MPabc/MPaHBWHT100所有尺所有尺寸寸100260140FHT150HT1501530150330650150200F+PHT2001530200400750170220PHT25020302504701000190240HT30015303005401100187225细细PHT350153035061012

16、00197269HT4002030400680207269细细P机械工程材料 实例实例7-17-1 乘用车的刹车盘通常是运用乘用车的刹车盘通常是运用HT250HT250或相近的低或相近的低合金灰铸铁，要求资料具有良好的导热性和合金灰铸铁，要求资料具有良好的导热性和冷热疲劳性能，所以要求冷热疲劳性能，所以要求A A型石墨，以利于热型石墨，以利于热传导。国内发动机的一些缸体已采用传导。国内发动机的一些缸体已采用HT300HT300甚甚至至HT350HT350铸铁制造。我国一汽铸造公司已稳定铸铁制造。我国一汽铸造公司已稳定地采用地采用HT300HT300消费消费6DL6DL道依茨发动机缸体，同道依茨

17、发动机缸体，同时也贮藏了时也贮藏了HT350HT350的消费技术，的消费技术，机械工程材料7.3 球墨铸铁球墨铸铁 中国从中国从1950年开场研讨和消费球铁，是世界上较年开场研讨和消费球铁，是世界上较早消费球铁的国家之一。早消费球铁的国家之一。 从从2019年起，我国球铁产量延续五年居世界第一，年起，我国球铁产量延续五年居世界第一，2019年已达年已达820万吨，约占当年世界球铁产量的万吨，约占当年世界球铁产量的1/3，比世界第，比世界第2、3、4名美国名美国360万吨、日万吨、日本本200万吨和德国万吨和德国185万吨的总和还多万吨的总和还多 2019到到2019年，世界球铁铸件的产量从年，

18、世界球铁铸件的产量从1870万万吨添加到吨添加到2384万吨，年均增长率为万吨，年均增长率为5.5%。中国球。中国球铁与灰铁的比例为铁与灰铁的比例为0.50，世界平均程度为，世界平均程度为0.55，美国的比例为美国的比例为1.0。 我国球铁产量的提升空间还很大我国球铁产量的提升空间还很大 机械工程材料 图7-6 中国球铁件运用领域 其中铸管和管件年产量约其中铸管和管件年产量约280280万吨，占万吨，占33%33%；汽车铸件约；汽车铸件约280280万万吨，为吨，为33%33%，约占我国工程构造球铁产量不包括铸管的，约占我国工程构造球铁产量不包括铸管的50%50%；其他如工程机械、农机、机床、

19、建筑、冶金、矿山、能；其他如工程机械、农机、机床、建筑、冶金、矿山、能源工业部门等约占源工业部门等约占33% 33% 机械工程材料 DN 2600X 8150 热模法球铁管 新兴铸管公司消费. 单重14.76吨，壁厚28mm机械工程材料 东汽消费的QT400-18-LT风电球铁铸件要求低温冲击性能-20，V型缺口试样冲击韧性12机械工程材料 :一汽铸造公司用壳型背丸工艺消费的球铁曲轴 尺寸精度高，外观精巧，综合废品率在0.5%以下机械工程材料90吨重高延伸率和高低温冲击韧性球铁铸件 机械工程材料 吨机床球铁件机械工程材料注塑机头板、二板与尾板机械工程材料 用途用途 接受震接受震动、载动、载荷大

20、的荷大的零件，零件，如曲轴、如曲轴、传动齿传动齿轮等。轮等。核燃料储存运输容器核燃料储存运输容器(QT350-22)铸铁曲轴铸铁曲轴机械工程材料实例实例7-2发动机曲轴是球铁在我国运用最典型的零发动机曲轴是球铁在我国运用最典型的零件，研讨开发最早，运用范围最广，产量件，研讨开发最早，运用范围最广，产量最多。汽车、迁延机、船用及工程机械上最多。汽车、迁延机、船用及工程机械上的许多发动机曲轴以及空压机、空调紧缩的许多发动机曲轴以及空压机、空调紧缩机上的曲轴都是球墨铸铁的。据统计，我机上的曲轴都是球墨铸铁的。据统计，我国年产用于发动机的各类球铁曲轴约国年产用于发动机的各类球铁曲轴约20万吨，万吨，1

21、000万根以上。一汽铸造公司用万根以上。一汽铸造公司用壳型背丸工艺年产球铁曲轴约壳型背丸工艺年产球铁曲轴约50万只，万只，综合废品率在综合废品率在0.2%以下。以下。机械工程材料(4)球墨铸铁的牌号及用途球墨铸铁的牌号及用途 球墨铸铁的牌号是由球铁汉语拼音字首球墨铸铁的牌号是由球铁汉语拼音字首“QT及及其后的两组数字组成。这两组数字分别表示该资其后的两组数字组成。这两组数字分别表示该资料的最低抗拉强度单位为料的最低抗拉强度单位为MPa和最低伸长率。和最低伸长率。例如例如QT600-3表示表示Rm600MPa，A3%的球墨铸的球墨铸铁。铁。 球墨铸铁主要用于制造受力复杂，强度、韧性和球墨铸铁主要

22、用于制造受力复杂，强度、韧性和耐磨性要求高的零件。如在机械制造业中，珠光耐磨性要求高的零件。如在机械制造业中，珠光体球墨铸铁常用于制造迁延机或柴油机的曲轴、体球墨铸铁常用于制造迁延机或柴油机的曲轴、连杆、凸轮轴、各种齿轮、机床的主轴、蜗杆、连杆、凸轮轴、各种齿轮、机床的主轴、蜗杆、蜗轮、轧钢机的轧辊、大齿轮及大型水压机的任蜗轮、轧钢机的轧辊、大齿轮及大型水压机的任务缸、缸套、活塞等；铁素体球墨铸铁常用于制务缸、缸套、活塞等；铁素体球墨铸铁常用于制造受压阀门、机器底座、汽车后轮壳等造受压阀门、机器底座、汽车后轮壳等 机械工程材料表表7-4 球墨铸铁的牌号、组织、力学性能及用途球墨铸铁的牌号、组织

23、、力学性能及用途牌号牌号Rm / MPaRp0。2/MPaA/%硬度硬度HBW基体组织基体组织应用举例应用举例QT350-22L35022022160汽车、拖拉机底盘零汽车、拖拉机底盘零件；阀门的阀体和阀件；阀门的阀体和阀盖等盖等QT350-22R35022022160QT350-2235022022160QT400-18L4001818130180FQT400-18R4001515130180FQT400-184501010160210FQT400-15QT450-10QT500-750077170230F+P机油泵齿轮等机油泵齿轮等QT550-5QT600-360033190270F+P柴

24、油机、汽油机的曲柴油机、汽油机的曲轴；磨床、铣床、车轴；磨床、铣床、车床的主轴；空压机、床的主轴；空压机、冷冻机的缸体、缸套冷冻机的缸体、缸套QT700-270022225305PQT800-280022245335P或回火组织或回火组织QT900-290022280360B或回火或回火M汽车、拖拉机传动齿汽车、拖拉机传动齿轮等轮等机械工程材料(1)球墨铸铁的组织球墨铸铁的组织 由基体和球状石墨组成的，铸态下的基体有三种。由基体和球状石墨组成的，铸态下的基体有三种。球状石墨是液态铁水经球化处置得到的。参与到球状石墨是液态铁水经球化处置得到的。参与到铁水中能使石墨结晶成球形的物质称为球化剂，铁水

25、中能使石墨结晶成球形的物质称为球化剂，常用的球化剂为稀土镁合金常用的球化剂为稀土镁合金 机械工程材料球墨铸铁的显微组织球墨铸铁的显微组织 铁素体加珠光体球墨铸铁铁素体加珠光体球墨铸铁 铁素体球墨铸铁铁素体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁珠光体球墨铸铁 球墨铸铁中的石墨球球墨铸铁中的石墨球 机械工程材料(2)球墨铸铁的性能球墨铸铁的性能 由于球状石墨，对基体的割裂作用和产生的应力由于球状石墨，对基体的割裂作用和产生的应力集中小，基体强度利用率可达集中小，基体强度利用率可达7090，接近，接近于碳钢，塑性和韧性比灰铸铁和可锻铸铁都高。于碳钢，塑性和韧性比灰铸铁和可锻铸铁都高。球墨铸铁的突出特点是屈强比球墨

26、铸铁的突出特点是屈强比(s/b)高，约为高，约为0.70.8，而钢普通只需，而钢普通只需0.30.5。 球墨铸铁还具有较高的疲劳强度。带孔和带台肩球墨铸铁还具有较高的疲劳强度。带孔和带台肩球墨铸铁件的疲劳强度与球墨铸铁件的疲劳强度与45钢的相当钢的相当(表表7-3)。因。因此，多数带孔和台肩的重要零件可用球墨铸铁替此，多数带孔和台肩的重要零件可用球墨铸铁替代钢来制造。实验还阐明，球墨铸铁的改动疲劳代钢来制造。实验还阐明，球墨铸铁的改动疲劳强度甚至超越强度甚至超越45钢钢 机械工程材料表7-3 球墨铸铁和45钢的疲劳强度材材 料料对称弯曲疲劳强度对称弯曲疲劳强度/MPa光滑试光滑试样样光滑带光滑

27、带孔试样孔试样带台肩带台肩试样试样带孔、带孔、带台肩带台肩试样试样珠光体珠光体球墨铸球墨铸铁铁25520517515545钢钢305225195155机械工程材料 (3)球墨铸铁的热处置球墨铸铁的热处置l球墨铸铁球墨铸铁可进展各可进展各种热处置种热处置,如退火、如退火、正火、淬正火、淬火加回火、火加回火、等温淬火等温淬火等。等。 机械工程材料 球墨铸铁的热处置特点是：球墨铸铁的热处置特点是： 奥氏体化温度比碳钢高，由于硅含量高奥氏体化温度比碳钢高，由于硅含量高; 淬透性比碳钢高淬透性比碳钢高; 奥氏体中碳含量可控。奥氏体中碳含量可控。制品制品(轧辊与辊环轧辊与辊环)贝氏体基球墨铸铁贝氏体基球墨

28、铸铁机械工程材料Austempered Ductile Iron 简称简称ADI ADI是一种具有较高性价比的新型工程资料，是一种具有较高性价比的新型工程资料，等温淬炽热处置后有很好的综合性能。与等温淬炽热处置后有很好的综合性能。与同等韧性的普通球墨铸铁相比，其强度提同等韧性的普通球墨铸铁相比，其强度提高一倍，与合金钢相当，但其弹性模量最高一倍，与合金钢相当，但其弹性模量最低低20%减少接触应力，且减震性及抗减少接触应力，且减震性及抗磨性好等许多优点，开展很快，运用范围磨性好等许多优点，开展很快，运用范围逐渐扩展，产量不断添加，逐渐扩展，产量不断添加，2019年世界产年世界产量已近量已近30万

29、吨，其中美国最多，达万吨，其中美国最多，达20万吨，万吨，欧洲欧洲2.5万吨，中国约万吨，中国约7万吨；去年我国万吨；去年我国ADI年产量约年产量约8万吨，约占世界年产量万吨，约占世界年产量50万吨的万吨的1/61/5； 机械工程材料 我国所消费的我国所消费的ADI铸件中，要求不高的抗磨件如铸件中，要求不高的抗磨件如磨球、衬板、锤头等占磨球、衬板、锤头等占35%，重型卡车底盘上悬，重型卡车底盘上悬挂件、支架件、拖钩件等零件、铁路机车衬套、挂件、支架件、拖钩件等零件、铁路机车衬套、支架、垫板、风镐缸体、榨油机榨螺，小型柴油支架、垫板、风镐缸体、榨油机榨螺，小型柴油机曲轴、凸轮轴等普通机械承载件占

30、机曲轴、凸轮轴等普通机械承载件占50%，精度，精度要求较高的齿轮和增压发动机曲轴等不到要求较高的齿轮和增压发动机曲轴等不到5%。 在北美和欧洲在北美和欧洲ADI运用市场中，汽车占了主要位运用市场中，汽车占了主要位置，约占置，约占ADI总量的总量的50%以上，特别是重卡的底以上，特别是重卡的底盘零件，运用很多。美国每辆重卡至少有盘零件，运用很多。美国每辆重卡至少有500公公斤以上的斤以上的ADI零件；欧洲零件；欧洲ADI在风力发电零件和工在风力发电零件和工程机械上的运用获得较大进展。程机械上的运用获得较大进展。 机械工程材料 ADI取代原球墨铸铁件、铸钢件、锻钢取代原球墨铸铁件、铸钢件、锻钢焊接

31、件和某些铝合金件，在载重汽车、焊接件和某些铝合金件，在载重汽车、小轿车、柴油机、建筑机械、铁路小轿车、柴油机、建筑机械、铁路机车、农业机械、闸门工程等领机车、农业机械、闸门工程等领域得到越来越多的运用，用来制造曲域得到越来越多的运用，用来制造曲轴、齿轮、齿轮架、钢板弹簧支架、轴、齿轮、齿轮架、钢板弹簧支架、支撑座、衬套、发动机固定支架、连支撑座、衬套、发动机固定支架、连杆、缸体、风镐机头、万向连轴节、杆、缸体、风镐机头、万向连轴节、闸瓦、火车斜楔、销套、磨耗板、汽闸瓦、火车斜楔、销套、磨耗板、汽车轮毂等要求高强度、耐冲击、耐磨车轮毂等要求高强度、耐冲击、耐磨和有疲劳性能要求的零件。和有疲劳性能

32、要求的零件。机械工程材料实例实例7-4东风汽车公司在东风汽车公司在5吨高机动性越野车试制吨高机动性越野车试制中，采用中，采用ADI替代传统的替代传统的45号铸钢的底盘号铸钢的底盘零件，使零件，使14个零件采用个零件采用ADI后，总分量由后，总分量由630.62kg减轻至减轻至380kg，减重率达，减重率达39.6%，并在后续的改良中进一步添加并在后续的改良中进一步添加ADI零件的零件的数量，使整车数量，使整车ADI件分量到达了件分量到达了550.4kg。机械工程材料7.4蠕墨铸铁蠕墨铸铁 国外主要是欧洲每年消费大约国外主要是欧洲每年消费大约50万台内燃机用的缸体、缸盖等蠕铁件，万台内燃机用的缸

33、体、缸盖等蠕铁件，分量约分量约10万吨，约占欧洲蠕铁产量的万吨，约占欧洲蠕铁产量的2/3，其他是钢锭模、排气管、支架、，其他是钢锭模、排气管、支架、飞轮、制动毂、液压阀等。在欧洲，飞轮、制动毂、液压阀等。在欧洲，柴油发动机的比例比较高，约占柴油发动机的比例比较高，约占50% 机械工程材料 四、蠕墨铸铁四、蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是蠕墨铸铁是20世纪世纪60年代年代开展起来的一种新型铸铁开展起来的一种新型铸铁. 蠕墨铸铁是液态铁水经蠕蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处置和孕育处置得到的化处置和孕育处置得到的. 蠕化剂为稀土硅铁镁合金、蠕化剂为稀土硅铁镁合金、 稀土硅铁合金、稀土硅铁钙合金等。稀土硅铁合金、稀土

34、硅铁钙合金等。蠕墨铸铁的组织：蠕墨铸铁的组织： 基体基体F、F+P、P+ 蠕虫状蠕虫状G 蠕墨铸铁中的石墨蠕墨铸铁中的石墨机械工程材料蠕墨铸铁的蠕墨铸铁的显微组织显微组织蠕墨铸铁中的石墨蠕墨铸铁中的石墨珠光体基体珠光体基体铁素体基体铁素体基体机械工程材料 蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。其力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。灰铸铁灰铸铁灰铸铁灰铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁灰铸铁灰铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁机械工程材料 蠕墨铸铁常用于制造接受热循环载荷的零件和构造复杂、蠕墨铸铁常用于制造接受热循环载荷的零件和构造复杂、强度要求高的铸件。如钢锭模、玻璃模具、柴油机汽缸、强度要求高的铸件。如钢锭模、玻璃模具、柴油机汽缸、汽缸盖、排气阀、液压阀的阀体、耐压泵的泵体等。汽缸盖、排气阀、液压阀的阀体、耐压泵的泵体等。 制动鼓制动鼓返返 回回机械工程材料可锻铸铁石墨化退火工艺曲线可锻铸铁石墨化退火工艺曲线 机械工程材料 可锻铸铁的显可锻铸铁的显微组织微组织 黑心可锻铸铁黑心可锻铸铁 珠光体可锻铸铁珠光体可