常用合金铸件的生产

第2章常用合金铸件的生产材料成形基础－铸21常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第1页!§1铸铁件生产按碳的存在形式分

1.白口铸铁

whitecast-iron—碳以碳化物（Fe3C)形式出现.断口：银白色，硬而脆；很难切削，很少直接用于零件.

2.灰口铸铁

graycast—iron碳以石墨形式出现。断口：呈灰色；常用材料。材料成形基础－铸22常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第2页!

3.麻口铸铁

mottledcast－iron碳以Fe3C+石墨形式出现.断口：白色与灰色之间；此类铸铁脆性很大，很少使用。另,合金铸铁:铸铁加入合金元素,改善性能。碳以石墨形式存在的铸铁断口呈灰色,故称:

灰口铸铁

GB5611－95

铸铁是在凝固过程中经历共晶转变，用于生产铸件的铁基合金的总称。材料成形基础－铸23常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第3页!

炼铁(Iron－making)工艺，分铸造生铁和炼钢生铁(WSi<1.25%)两种；铸造生铁与其他材料一起熔化后，获得的材料，叫铸铁；炼钢生铁通过进一步的熔炼(氧化过程)，得到钢材,此过程称炼钢。

1.普通灰铸铁的性能灰铁的显微组织＝金属基体（F+P）＋片G

见图,相当于在钢的基体上嵌入了大量G片。

一、普通灰口铸铁（简称灰铁）材料成形基础－铸24常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第4页!灰铁不能锻造,不能冲压;但是有如下优点：①良好的铸造性(流动性好，收缩小)；②易切削;(？)③抗压强度高；④减震和减摩性能好；⑤切口不敏感性；⑥制造容易、价格便宜。

2.铸铁的组织及影响因素灰铸铁按基体不同可分为;P灰铸铁P+F灰铸铁F灰铸铁材料成形基础－铸25常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第5页!邓本P45图将不同碳硅含量铸铁分成五种组织.

2)冷却速度(V)冷却快，原子来不及急扩散，G化难以进行；易白口。

冷却的慢，可得灰口。显然，欲求灰口件合理选择铸件壁厚。冷却速度与铸型材料也直接关联,如:金属型比砂型的冷却速度快，铸件易白口.

3.灰铸铁的孕育处理材料成形基础－铸26常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第6页!有:HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350(见P47表2-3)主用于床身、箱体、重锤、暖气片等。

5.灰铸铁的生产特点6.灰铸铁的热处理1)消除应力退火；2)消除白口组织改善切削性能退火3)表面淬火如机床导轨熔炼简便流动性好材料成形基础－铸27常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第7页!

白心(B)可锻铸铁；黑心(H)可锻铸铁；珠光体(Z)可锻铸铁等三种。

3.性能Rm、A、ak比灰铸铁好,但不能锻造.

4.牌号

GB9440-88KTH(或Z)－－A＝%Rm≥

Mpa

黑心或P可锻铸铁材料成形基础－铸28常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第8页!

3.性能较高的Rm、σ-1(旧疲劳强度),但A、ak比钢差.

4.牌号、用途

GB1348-88见49表2－5牌号：QT-—A=

%Rm≥×××Mpa球墨铸铁(球铁)

5.球铁的生产特点

1)铁水含碳硅量要高;S、P要低;温度1400℃。材料成形基础－铸29常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第9页!四、蠕墨铸铁4)热处理

常用有：退火、正火、调质和等温淬火。蠕墨铸铁是近年发展起来的新型铸铁，其G片短；片端钝而圆，类似蠕虫（俗：毛豆虫）

1.性能优于灰铁，不如球铁；厚大截面性能均匀；导热性优于球铁。材料成形基础－铸210常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第10页!

1.铸造碳钢应用最多(占铸钢产量80％);牌号,例：ZG200－400;ZG”读作：铸钢；两组数字,按序为：Re、Rm值。(见邓本P51表2－6）

2.铸造合金钢

适用耐磨、耐热、耐蚀等特殊要求场合。如：ZGMn13为铸造耐磨钢,坦克履带板、破碎机颚板；材料成形基础－铸211常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第11页!§3铜、铝合金铸件生产

3.热处理

为消除铸态晶粒粗大、组织不匀及内应力,铸钢件铸后必须热处理，主为：正火或退火。有色合金熔融性质：熔点低；流动性好；收缩大；易吸气、易氧化。

一、铸造特点：容易铸造、注重熔炼、防止氧化。材料成形基础－铸212常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第12页!银白色，熔点660℃，面心立方晶格，没有同素异构转变。

2.铝合金的分类变形铝合金；铸造铝合金

1)变形铝合金

厂家直接按加工成各种规格的型材、板材、带材、管材、线材等。

防锈铝合金LF硬铝铝合金LY超硬铝合金LC锻铝铝合金LD

材料成形基础－铸213常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第13页!

牌号:ZAlSi7Mg－ZL101仪表、壳体等；ZAlSi9Mg－ZL104汽缸体零件；ZAlZn6Mg-ZL401压力铸造零件，形状复杂零件。

小结：

本章讨论了常用合金的生产,重点是铸铁件生产,要熟知生产工艺特点,并会简单应用;铸钢生产、铜铝合金生产要熟记常用牌号。作业：P54：2、3、6（应列表填写）、9材料成形基础－铸214常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第14页!

Ⅰ—白口铸铁区（Ld＋Fe3CⅡ＋P）Ⅱa—麻口铸铁区（Ld＋Fe3CⅡ＋P＋G）Ⅱ—P灰铁区(P＋G)Ⅱb—P-F灰铁区（P+F+G）Ⅲ—F灰铁区（F+G）材料成形基础－铸215常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第15页!课后练习的讨论(P54-9)

9.下列铸件适宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。火车轮：按GB8061－88规定：“铁路用辗(nian）钢整体车轮”有专门钢号：CL60(Wc=0.55~0.65)CL45MnSiV另外：GB8062－88规定：“铁路用粗制轮箍”用钢，钢号：LG60LG65等

材料成形基础－铸216常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第16页!常用灰口铸铁又可分为：

1.普通灰铸铁(片状G)；2.可锻铸铁(团絮状G)；3.球墨铸铁(球状G）；4.蠕墨铸铁(蠕虫状G）。G—graphite字头)

补充:生铁pig－iron铁矿石在高炉中炼(还原过程)出来的。材料成形基础－铸217常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第17页!

石墨是碳的一种结晶形式，六方晶格，碳原子呈层片状排列；性能：Rm(σ)、A(δ)、ak很低,硬度为3HBW;低的力学性能,使灰铁基体上布满了裂纹和孔洞.由于G的存在

①减少了基体承载的有效面积；

②G的尖角割裂基体,造成严重的应力集中.且G片越是粗大、分布不匀,其力学性能越差.但是,灰铸铁的抗压强度受G影响小。材料成形基础－铸218常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第18页!

要控制铸铁组织与成分，必须控制其石墨化程度，而影响石墨化的主要因素为：

1)化学成分

成分：Wc=2.7%~3.9%；Wsi=1.1~2.6%；WMn=0.6~1.2%随C、Si增多，G核增多，析出G多而粗大；反之，G少；S、Mn阻碍G，增加白口化，应严控，P增加冷脆性。材料成形基础－铸219常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第19页!直接向已熔炼出炉的低碳、硅含量铁水中加入孕育剂（经过破碎又预热的75＃硅铁）.灰铁经孕育处理后G片细小均匀力学性能有明显提高，故称高强度铸铁

4.灰铸铁的牌号、用途牌号:HT

Rm≥

MPa读作:“灰铁”,汉语拼音字母首材料成形基础－铸220常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第20页!

二、可锻铸铁

malleablecast-iron－又称:马铁、韧性铸铁、展性铸铁、玛钢。

1.成分：Wc=2.2~2.8%,Wsi=1~1.8;含碳、硅量低。

2.生产过程：

首先浇注成白口铸铁件，然后再经过可锻化(石墨化)退火而得到团絮状石墨的可锻铸铁。因退火方法不同分：

材料成形基础－铸221常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第21页!三、球墨铸铁nodulargraphitecast-iron如：KTH300-06；建筑脚手架扣件、三通管件、阀门。KTZ550-04；用于载荷较高的耐磨损、凸轮轴，齿轮等。见P48表2－4。

1.成分:在金属液中加入球化剂稀土镁合金-球化处理使G变为球状。

2.组织:基体是(F，F+P，P)+球状石墨G材料成形基础－铸222常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第22页!

2)球化与孕育处理

球化是关键!预先将粉碎的球化剂－稀土镁合金，放置在铁水包内,上面铺盖硅铁粉和草木灰。先冲入约2/3铁水；稍置，待反应后，再置入孕育剂，用余下的1/3铁水冲入包内，进行孕育。

3)铸型工艺

利用冒口、冷铁补缩；加大铸型刚度。材料成形基础－铸223常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第23页!§2铸钢件生产

2.牌号以“RuT－×××”表示；后面三位数为Rm值。

3.蠕铁制取与应用造蠕铁同造球铁；用于制造形状复杂的大件，如：重型机床、大型内燃机机体可以代钢。一、铸钢的类别和性能

按化学成分分：材料成形基础－铸224常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第24页!

ZG1Cr18Ni9为铸造镍铬不锈钢,可耐强酸强碱.

二、铸钢件的生产特点

1.钢的熔炼要求用电弧炉、感应电炉。(为什么？)

2.铸造工艺由于钢的熔点高、流动性差，钢水易氧化和吸气，而且其体积收缩为钢的2～3倍。因此铸钢用砂耐火、透气性要高；冒口（个头大）与冷铁配合要好；材料成形基础－铸225常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第25页!

二、铸造铜合金

纯铜-紫铜,玫瑰红色,表面氧化膜后呈紫色.

白铜-Cu-Ni合金;精密件,仪表;如B19等.

青铜-Cu-Sn合金常称锡青铜,如ZCuSn10Pb1(俗称：10-1锡青铜)

黄铜－Cu-Zn合金颜色随Zn↑,由黄红色→淡黄色;如:ZCuZn38(含38％的锌,余为铜)

三、铸造铝合金

1.纯铝Al材料成形基础－铸226常用合金铸件的生产共30页，您现在浏览的是第26页!牌号采用国际四位数字符表示；新牌号：5A0