常用铸造合金的生产

第二章常用铸造合金的生产§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。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：铸铁中加入合金元素，改善性能。以碳以石墨形式存在的铸铁断口呈灰色，故称之：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。

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：关于生铁一、普通灰铸铁（片状G）（简称灰铁）

生铁

：pig—iron

铁矿石在高炉中炼出来的。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，得到钢材，此过程称炼钢steel—making。

1..普通灰铸铁的性能

灰铁的显微组织

＝金属基体（F+P）＋片G

如右图所示：相当于在钢的基体上嵌入了大量G片。

由于G的存在；

①减少了基体承载的有效面积；②G的尖角割裂基体还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。灰铸铁不能锻造、不能冲压；但是有如下优点：

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：σ、δ、ak很低，硬度为3HBS；低的力学性能，实际使灰铁基体上布满了裂纹和孔洞。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

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

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。

教材P45图将不同碳硅含量铸铁分成五种组织

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）成分：Wc=2.7%~3.9%；Wsi=1.1~2.6%；WMn=0.6~1.2%（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

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

灰铸铁简称“灰铁”，汉语拼音字母首

熔炼简便，流动性好有：HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350见表2-3P47；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⑴消除应力退火；⑵消除白口组织改善切削加工性能退火⑶表面淬火如车床导轨

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：

白心（B）可锻铸铁；黑心(H)可锻铸铁；P（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.牌牌号号GB9440——88KTH（或或Z）———A=%Rm≥Mpa黑心心或或P可锻锻铸铸铁铁（（可可铁铁）如：：KTH300——06；建筑筑脚脚手手架架扣扣件件、、三三通通管管件件、、阀阀门门。。KTZ550——04；用于于；；载载荷荷较较高高的的耐耐磨磨损损、、凸凸轮轮轴轴，，齿齿轮轮等等。。见P48表表2－－4。。三、、球墨墨铸铸铁铁nodulargraphitecast--iron1.成分分：在金金属属液液中中加加入入球球化化剂剂稀土土镁镁合合金金———球球化化处处理理使使G变为为球状状。2.组织织：基体体是是（（F，，F+P，，P））+球球状状石石墨墨G3.性能能：较高高的的Rm、、σσ-1（（旧旧疲疲劳劳强强度度）），，但但A、、ak比比钢钢差差。4.牌号号、、用用途途GB1348——88见教教材材P49表表2－－5牌号号：：QT——A=××××%Rm≥××××××Mpa球墨墨铸铸铁铁（（球球铁铁））5.球球铁铁的的生生产产特特点点(1)铁水水含碳碳硅硅量量要要高高；；S、、P要要低低；；温温度度1400℃℃。。(2)球化化与与孕孕育育处处理理球化是是关键键，预先将将粉碎碎的球化剂剂－稀稀土镁镁合金金，放置在在铁水水包内内，上上面铺铺盖硅硅铁粉粉和草木木灰。。先冲入入约2/3铁水水；稍置，，待反反应后后，再再置入入孕育剂剂，用余下下的1/3铁水水冲入入包内内，进进行孕孕育。。(3)铸型工工艺利用冒冒口、、冷铁铁补缩缩；加加大铸铸型刚刚度。。(4)热处理理常用有有：退退火、、正火火、调调质和和等温温淬火火。四、蠕蠕墨铸铸铁蠕墨铸铸铁是是近年年发展展起来来的新新型铸铸铁，，其G片短短；片端钝钝而圆圆，类似似蠕虫虫（俗俗：毛豆虫虫）1.蠕墨铸铸铁的的性能能优于灰灰铁，，不如如球铁铁；厚厚大截截面性性能均均匀；；导热热性优优于球球铁。。2.蠕铁牌牌号以“RuT－×××××”表示；；后面面三位位数为为Rm值。。3.蠕铁制制取与与应用用造蠕铁铁同造造球铁铁；用用于制制造形形状复复杂的的大件件，如如：重重型机机床、、大型型内燃燃机机机体可可以代代钢。。§2铸铸钢件件生产产一、铸钢的的类别别和性性能按化学学成分分分：1.铸造碳碳钢应用最最多（（占铸铸钢产产量80％％）；牌号,例：ZG200－400;ZG””读作作：铸钢；两组数数字2.铸造合合金钢钢适用耐耐磨、、耐热热、耐耐蚀等等特殊殊要求求，如如：ZGMn13为铸造造耐磨磨钢，，坦克克履带带板、、破碎碎机颚颚板；；ZG1Cr18Ni9为铸造镍镍铬不不锈钢钢，可耐耐强酸酸强碱碱。二、铸铸造件件的生生产特特点按序为为：Re、Rm值。。(见教材材P51表表2－－6）1.钢钢的熔熔炼要求用用电弧弧炉、、感应应电炉炉。（为什么么？）2.铸铸造工工艺由于钢钢的熔熔点高高、流流动性性差，，钢水水易氧氧化和和吸气气，而而且其其体积积收缩缩为钢钢的2～3倍。。因此铸铸钢用用砂耐耐火、、透气气性要要高；；冒口口（个个头大大）与与冷铁铁配合合要好好；3.热热处理理为消除除铸态态晶粒粒粗大大、组组织不不匀及及内应应力，，铸钢钢件铸铸后必必须热热处理理，主主为：：正火火或退退火。。§3铜铜铝合合金铸铸件生生产有色合合金熔熔融性性质：：熔点低低；流流动性性好；；收缩缩大；；易吸吸气、、易氧氧化。。一、铸铸造特特点：容易铸铸造、、注重重熔炼炼、防防止氧氧化。。二、铸铸造铜铜合金金纯铜－－紫铜，，玫瑰瑰红色色，表表面氧氧化膜膜后呈呈紫色色。白铜－－Cu——Ni合金金；精精密件件，仪仪表；；如B19等等青铜－－Cu——Sn合合金金常称锡锡青铜铜。如ZCuSn10Pb1(俗称称：10-1锡锡青铜铜)黄铜－－Cu——Zn合合金金颜色随随Zn↑，，由黄黄红色色→淡淡黄色色；如如：ZCuZn38(含38％％的锌锌，余余为铜铜)三、铸铸造铝铝合金金1.纯铝Alaluminium—银白白色，，熔点点660℃℃，面面心立立方晶晶格，，没有有同素素异构构转变变。2.铝合金金的分分类：：变形铝合金金；；铸造铝合金金(1)变形铝合金金厂家直直接按按加工工成各各种规规格的的型材材、板板材、、带材材、管管材材、线线材等等。防锈铝铝合金金LF硬铝铝铝合金金LY超硬铝铝合金金LC锻铝铝铝合金金LD牌号采采用国国际四四位数数字符符表示示；新新牌号号：5A05LF5（代代号））；2A11对对应应代代号LY11；7A04LC4等等。（2）铸铸造铝铝合金金GB/T1173——95代号：：ZL××××××－合金顺顺序号号合金类类别铸造铝铝合金金如ZL101，ZL104，ZL202，ZL301，ZL401等1-Al-Si2-Al-Cu3-Al-Mg4-Al-Zn作业：：P54：：2、、3、、6（（应列列表填填写））、9小结：本章讨讨论了了常用用合金金的生生产，，重点点是铸铸铁件件生产产，要要熟知知生产产工艺艺特点点，并并会简简单应应用；；铸钢钢生产产、铜铜铝合合金生生产要要熟记记常用用牌号号。牌号:ZAlSi7Mg－－ZL101仪仪表表、壳壳体等等；ZAlSi9Mg－－ZL104汽汽缸体体零件件；ZAlZn6Mg----ZL401压压力铸铸造零零件，，形状状复杂杂零件件。课后练练习的的讨论论(P54-9)⑼下列列铸件件适宜宜选用用哪类类铸造造合金金？请请阐述述理由由。火车轮轮：按GB8061－－88规定定：“铁铁路用用辗（（nian）钢钢整体体车轮轮”有有专门门钢号号：CL60(Wc=0.55~0.65)CL45MnSiV另外：GB8062－－88规规定：“铁路用用粗制轮轮箍”用用钢，钢钢号：LG60LG65等摩托车气气缸体：：宜选选用铝硅硅合金（（ZL1××）），理由：铝铝硅合合金轻而而且散热热效果好好，强度度足够。。减速器蜗蜗轮：选选用铸造造青铜（（ZCuZn10Pb1).理由：减减摩为主主，散热热作用好好，强度度不重要要。9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。13:13:1813:13:1813:1312/29/20221:13:18PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2213:13:1813:13Dec-2229-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。13:13:1813:13:1813:13Thursday,December29,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2213:13:1813:13:18December29,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。29十二二月20221:13:18下下午13:13:1812月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月221:13下下午12月-2213:13December29,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/2913:13:1913:13:1929December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。1:13:19下下午1:13下下午午13:13:1912月月-229、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。13:13:1913:13:1913:1312/29/20221:13:19PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2213:13:1913:13Dec-2229-Dec-2212、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。13:13:1913:13:1913:13Thursday,December29,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2213:13:1913:13:19December29,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。29十十二二月20221:13:19下下午13:13:1912月月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。十二二月月221:13下下午午12月月-2213:13December29,202216、少年十五二二十时，步行行夺得胡马骑骑。。2022/12/2913:13:1913:13:1929December202217、空山新雨后后，天气晚来来秋。。1:13:19下午1:13下下午13:13:1912月-229、杨杨柳柳散散和和风风，，青青山山澹澹吾吾虑虑。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、阅读读一切切好书书如同同