铸铁的分类、牌号及其生产过程

1、第七讲第七讲:铸铁的分类、牌号及其生产过程一、铸铁介绍 1铸铁概念和分类 2常用铸铁牌号和性能特点二、铸铁的结晶及石墨化过程三、高强度灰铸铁件的孕育处理四.球墨铸铁件生产五.可锻铸铁件生产铸铁的沧州大铁狮子箱体发动机曲轴连杆刹车器铸铁零件缸体一、铸铁介绍 Introduction of Cast Iron 1铸铁概念和分类 1)概念 ：C（2.4-4.0）% Fe-C合金。 2)分类 ： （1）灰口铸铁： G ， 断口呈暗灰色 （2）白口铸铁： Fe3C ， 断口呈亮白色 （3）麻口铸铁： G + Fe3C，断口黑白相间灰口铸铁分类： According to morphology of gr

2、aphite 灰铸铁 蠕墨铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 片状 蠕虫状 团絮状 球状 Flake Vermicular Agglomerated. Spheroidal四种铸铁金相照片Optical micrograph of the four kinds of VermicularFlakeAgglomeratedSpheroidal石墨在扫描电镜下的形貌SEM micrograph of some kinds of VermicularVermicularFlakeSpheroidal2常用铸铁牌号和性能特点1）灰铸铁： 牌号：HT#，#：最低b （MPa） 如HT150性能特点：普通灰铸铁 （

3、1）b200MPa； 0 （2）硬度、抗压强度与碳钢相近； （3）耐磨、减振及缺口敏感性小； 应用：受力小、耐磨、减振件如：机座、支架等。铸铁减振性能高强度灰铸铁（孕育铸铁）：Inoculated Cast Iron性能特点：（1）强度和硬度提高，如 HT350，普通灰铸铁 Ordinary孕育铸铁 Inoculated（2）壁厚敏感性小。 （3）塑性和韧性很差。应用：静载大、动载小、耐磨和减震的厚大件：机床床身等。05010015015010050140150160170180mm 硬度HB 中心表面 表面mm孕育铸铁普通灰铸铁2）球墨铸铁：Ductile Cast Iron牌号：QT#-#

4、， #： 如QT450-10性能特点： （1）b和硬度比灰铸铁高； （2）具有较高塑性； （3）与碳钢比，屈强比大，且更耐磨、减振； 应用：代替碳钢制造汽车后桥壳、曲轴和连杆等。3）蠕墨铸铁： Compacted Cast Iron 牌号： RuT# 如RuT2604）可锻铸铁： Malleable Cast Iron 不能接受锻造 牌号： KTH#-#，如KTH330-08 KTZ#-#，如KTZ550-04 注：能耗大、成本高，逐渐被球铁取代。二、铸铁的结晶及石墨化过程 1.铸铁的一次结晶和石墨化 石墨化指碳形成石墨的过程。 铁-碳双重相图 Fe-C double EquilibriumG

5、石墨6.69%4.30%2.14%0.77%0.69%4.28%1154 11482.10%727 738 铁-碳相图2.铸铁二次结晶、共析转变过程 形成基体：F、P、（F + P） 珠光体（ pearlite matrix） 850 3.影响铸铁石墨化因素 Factors affecting graphitization of 1）化学成分： Composition0123456Si 1234C%白口 Fe3CP灰口 GF灰口 GC、Si：促进石墨化 C（2.7-3.6）%， Si（1.1-2.5）% Mn：阻止石墨化 （0.4-1.2）% S：强烈阻止石墨化 （0.1-0.15）% P：微

6、促进石墨化 0.2% 2）冷却速度：Cooling Rate 慢冷利于石墨化 总结： To sum up 1.常用铸铁零件采用灰口铸铁制造，有灰铸铁、 球铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。 2.铸铁中石墨主要形成于一次结晶过程；基体 则在共析阶段形成。铸铁成分和冷却速度是 最关键的影响因素。三、高强度灰铸铁件的孕育处理Treatment of Inoculating of Flake Graphite Iron（1）目的 1）防止白口； 2）获得均匀、细小共晶团。（2）操作(The Operation) 1）铁水温度应高于14201440； 2）用75硅铁(Ferrosilicon310mm）作孕育剂，

7、 加入铁水重量（0.20.5）%； 3）加入方法：出铁槽内；或浇包内；或铸型内。 4）处理后1520分钟内浇注完毕，以免衰退 。四.球墨铸铁件生产（1）化学成分：C：3.64.0%；Si：2.63.1）%； Mn：0.40.6%；P：小于0.1%；S：小于0.06%。（2）铁水温度：高于14001420（3）球化处理 1）稀土镁作球化剂； 2）加入:铁水量（1.31.8）%； 3）加入方法:冲入法（4）孕育处理1）目的：消除球化剂白口倾向； 并可细化石墨球，增加共晶团数目。2）加入量：对珠光体球铁:（0.51.0）% 对铁素体球铁:（0.81.6）%（5）热处理1）对珠光体球铁，正火+中温回火

8、； 对高强度球铁应调质或等温淬火；2）对铁素体球铁，应退火。球化处理方法5.球铁铸造特点（与灰铸铁相比）（1）流动性差 （2）收缩大（3）应采取以下工艺: 刚性大铸型；顺序凝固原则进行补缩；半封闭、过滤网和集渣包等挡渣措施。球墨铸铁件的缩孔和缩松（1）获得白口毛坯；（按铁-渗碳体相图结晶）（2）对毛坯退火： 铁素体可锻铸铁工艺 1）加热950 以上，保温30小时。 奥氏体+团絮状石墨； 2）冷却到710730，保温20小时。 铁素体+团絮状石墨； 3）炉冷到500600 ，出炉冷却。 五.可锻铸铁件生产珠光体可锻铸铁工艺1）加热到950 以上，保温30小时。 奥氏体+团絮状石墨；2）炉冷到820880 ，出炉冷却。（3）应用：适合于结构复杂薄壁小型铸件。 六、蠕墨铸铁：自学 石墨形状: 介于片状和球状 性能: 灰铸铁和球铁之间。 Questions:1.How to improve the quality of cast irons ?2.How to understand the treatment of spheroidal graphite ?词汇 孕育铸铁：I