冷热加工学习3课件

1、小结：合金工艺性能充 型 能 力凝 固 方 式应力与变形流动性浇注条件铸型条件逐层凝固糊状凝固中间凝固收 缩 性 能液态收缩凝固收缩固态收缩 第二章 常用合金铸件的生产生产中常用铸铁为：C=2.83.5%铸铁在机器设备中常用作：机座、机架、 箱体等承重件，也有用作齿轮、缸筒、轧辊、机床床身、导轨等。铸铁的种类： 铸铁种类的划分，一般是以碳的形态划分的。本章重点介绍各种铸铁的性能、生产特点及其应用1 铸铁件生产 引言:1、何为铸铁？ 铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金。 用于制造机床的床身、床头箱,发动机的汽缸体、机器的底座等，是工程上最常用的金属材料之

2、一。 箱体启动阀2、铸铁分几类？根据碳在铸铁中存在形式不同，可分三大类：（1）白口铸铁（2）灰口铸铁（3）麻口铸铁C的存在形式：渗碳体(Fe3C)，断口为白色。 性能硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件（如轧辊、犁铧等）。 C的存在形式：石墨，断口为灰黑色。 C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。性能：脆性大，很少使用。根据石墨（G）在铸铁中存在形态，可分为：普通灰铸铁：石墨呈片状可锻铸铁：石墨呈团絮状蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状球墨铸铁：石墨呈球状3、灰口铸铁的种类第六章 铸 铁灰铸铁中的碳由Fe3C（渗碳体）和石墨组成的，当化合碳为0

3、.8%是珠光体灰铸铁，小于0.8%属于珠光体-铁素体灰铸铁，而全部碳以石墨形式存在为铁素体灰铸铁。欲控制铸铁的组织和性能，必须控制石墨化反应的程度，而影响石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。 化学成分的影响 铸铁中C、Si, 析出的石墨量, 力学性能下降(碳当量=C% + 1/3Si% )； 铸铁中C和Si的含量影响着铸铁的组织(见图)；铸铁中的P、S是有害元素，应尽量减少其含量。冷却速度对组织的影响(见图) 灰铸铁的孕育处理：由于灰铸铁的抗拉强度有限，为了提高它的强度，对灰铸铁进行孕充处理。向铁水中加入孕育剂（75%的硅铁）进行孕育处理后得到的铸铁称为孕育铸铁。 由于石墨片对钢基体产生的割

4、裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性材料。灰铸铁具有非常优良的铸造性能。二、灰铸铁的性能与应用 但其抗压强度与钢相近，因此普通灰铸铁广泛用于作承受压力载荷的零件和结构，如机座、机床床身、轴承等。叶轮 发动机飞轮 普通灰铸铁第2节 可锻铸铁一、生产方法： 先将铸铁浇注成白口铸铁,然后进行高温石墨化退火,使渗碳体分解得到团絮状石墨。二、可锻铸铁的组织可锻铸铁有铁素体和珠光体两种基体。 三、可锻铸铁的牌号四、可锻铸铁的性能及应用 可锻铸铁较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替碳钢。可锻铸铁不可锻。 铁素体可锻铸铁以“KT”表

5、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。 如：KT350-10、KTZ600-3可锻铸铁的牌号和机械性能 三、球墨铸铁的牌号四、球墨铸铁的和机械性能 用“QT”标明，其后两组数值表示最低抗拉强度和延伸率。QT420-10、QT600-2、QT800-2如:机械性能牌号基体bMPa0.2MPa5%akkJ/m2HB应 用 举 例QT400-17铁素体40025017600179 汽车、拖拉机床底盘零件；16-64大气压阀门的阀体、阀盖QT420-10铁素体42027010300207QT500-5铁素体+球光体5003505147241 机油泵齿轮QT600-

6、2球光体60042022297302 柴油机、汽油机曲轴；磨床、铣床、车床的主轴；空压机、冷冻机缸体、缸套QT700-2球光体70049022297302QT800-2球光体80056022417321六、球墨铸铁调质和正火后的组织性能 机械性能 热处理工艺 显微组织 b MPa 5 % ak kJ/m2 HB 调质: 980退火后,900油淬+ 580回火 回火索氏体+石墨 8001000 1.72.7 260320 240340 正火: 980退火后, 900正火+ 580去应力退火 珠光体+5%铁素体 +石墨 700 2.5 100 317321 五、球墨铸铁的应用 具有与钢相近的力学性

7、能，可代替钢和合金钢使用。球墨铸铁管道接口 第4节 蠕墨铸铁 一、生产方法： 在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂而炼成的，其方法与程序与球墨铸铁基本相同。 二、蠕墨铸铁的组织 蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。呈蠕虫状。 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；同时又有和灰口铸铁一样的良好的铸造性能和导热性。 三、蠕墨铸铁的牌号、性能和应用 蠕墨铸铁以“RuT”表示，其后的数字表示最低抗拉强度。 RuT300、RuT420 如： 蠕墨铸铁已成功地用于高层建筑中高压热交换器、内燃机汽缸和缸盖、汽缸套、钢

8、锭模、液压阀等铸件。 牌号：性能：应用：排气管 进气管 第5节 特殊性能铸铁 在铸铁中加入某些合金元素，得到一些具有各种特殊性能的合金铸铁。 1、耐磨铸铁（加铬） 2、耐热铸铁 （Al、Si、Cr ） 扇形扩散器托架 衬板弯管石墨呈片状石墨呈球状石墨呈蠕虫状铸铁的石墨化铸铁组织的类型取决于石墨化的程度。（1）铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。 石墨化若能充分或大部分进行，则能获得灰口铸铁，反之将得到白口铸铁。 石墨既可以从液体和奥氏体中析出，也可以通过渗碳体分解来获得。 灰口铸铁和球墨铸铁中的石墨主要是从液体中析出；可锻铸铁中的石墨则完全由白口铸铁经长时间退火，由渗碳体分解而得到。

9、（2）影响石墨化的因素冷却速度：缓慢冷却有利于石墨化；合金元素：C和Si强烈促进，S强烈阻碍，Mn阻碍，P微弱促进。铸钢件的生产比铸铁生产要求更严格，这是因为铸钢的铸造工艺性较差，热裂、冷裂倾向大且成分要求严格。一. 铸钢的类别和性能 类别：铸造碳素钢和铸造合金钢。 2 铸钢件生产 二.铸钢件的生产特点1.钢的熔炼 熔炼设备- 一般车间常用电弧炉和感应炉 来炼钢。只有大型工厂才用平炉。2 . 铸造工艺-因为其铸造工艺性差，浇注温度高，因此对铸造工艺要求严格。一般都应设置冒口和冷铁，采用顺序凝固原则。铸钢件的热处理-铸造后都应按工艺要求进行热处理。常见的热处理为退火和回火。 -为铜与锡、锌等合金

10、系。 这类合金耐磨性、耐腐蚀性好，铸造性和切削性好，可用于有腐蚀介质环境的轴瓦、衬套、蜗轮、泵盖等。一 . 铸造铜合金1. 铸造铜合金的种类及应用： 在GB117687 铸造铜合金技术条件中作了规定 ，主要有以下几大类：锡青铜 3 铜、铝合金铸件生产 -为铜与铅、锡等合金系。 润滑性能好，耐磨、耐腐蚀性能好，铸造性能差。常用做双金属铸造材料。 -为铜与锌、铅、硅等合金系。具有优良的铸造性和较高的机械性能，切削性能良好，可以焊接。常用做耐腐蚀的一般结构件。如：螺钉、螺母、衬套。 -为铜与铝、镍、铁等合金系。 强度、硬度较高。铸造、切削、耐磨、耐腐蚀性好，可以焊接。常用做衬套、阀体、泵体、螺母、齿轮等。铝青铜铅青铜黄铜2.合金的熔炼及铸造方法一般在电炉内坩埚里加入炉料进行熔炼。铸造方法有：代号类别合金代号铸造方法代号代号说明ZCuSJLaLi金属铸造“铸”“铜”砂型铸造连续铸造离心铸造有色