工程材料第三章-铸铁与钢铁

3.3铸钢与铸铁3.3.1

铸铁1）铸铁的石墨化过程1、铸铁的特点γαFe-C复线相图+Fe3C+G+Fe3C+G①根据Fe-G相图析出②根据Fe-Fe3C相图析出第一阶段石墨化第二阶段石墨化第三阶段石墨化高温慢冷易按Fe-G相图变化γα3.3铸钢与铸铁3.3.1

铸铁1、铸铁的特点2）铸铁的组织特征和分类

名称石墨化程度显微组织第一阶段第二阶段第三阶段灰铸铁充分进行充分进行充分进行F+G充分进行充分进行部分进行F+P+G充分进行充分进行不进行P+G麻铸铁部分进行部分进行不进行Le’+P+G白口铸铁不进行不进行不进行Le’+P+Fe3CγαFe-C相图+Fe3C+G+Fe3C+G3.3铸钢与铸铁3.3.1

铸铁1、铸铁的特点3）铸铁的性能特点G形态对性能影响大抗拉强度、塑性、韧性低抗压强度、硬度、耐磨性高具有特殊性能：切削加工性能优异铸造性能良好石墨润滑性能良好抗振性能很好对缺口不敏感3.3铸钢与铸铁3.3.1

铸铁2、常用铸铁1）灰口铸铁

铸铁种类灰口铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁可锻铸铁石墨形状片状球状虫状絮状①牌号②影响组织和性能的因素

③孕育处理

④热处理成分：C、Si、P冷却速度：影响基体HT100，HT400获得均匀细小的石墨片，细化基体去应力退火降硬度退火表面淬火灰口铸铁的应用1）普通灰口铸铁：HT150，HT200应用于：一般机床底座、床身，轴承座，工作台，支架等，2）孕育灰口铸铁：HT250，HT400应用于：自动车床、重载车床、压力机、剪床等的床身，以及油缸、气缸等灰口铸铁热处理：去应力退火

3.3铸钢与铸铁3.3.1

铸铁2、常用铸铁2）球墨铸铁

①牌号②成分

③球化处理

④热处理对C、Si、P、Mn的控制严格碳当量较高，为过共晶成分QT400-17，QT1200-1获得球状石墨，常伴随孕育处理退火调质正火等温淬火球墨铸铁的应用1）铁素体球墨铸铁QT400-17,QT500-52）珠光体球墨铸铁QT600-2,QT800-2应用于：汽车、拖拉机的零件及不重要的齿轮等，应用于：柴油机、汽油机的曲轴，机床的主轴等，3.3铸钢与铸铁3.3.1

铸铁2、常用铸铁3）蠕墨铸铁

①牌号②蠕化剂4）可锻铸铁

①牌号②生产RuT420，RuT260获得蠕虫状石墨KT360-6，KTZ700-2白口铸铁退火得到5）合金铸铁

激冷加P加AlSi加SiCr耐磨铸铁耐热铸铁耐蚀铸铁可锻铸铁与蠕墨铸铁1）可锻铸铁

牌号：KT360-6，KTZ700-2生产：先得到白口铸铁再石墨化退火应用：薄壁件，小件，管接头（弯头，三通）

暖气装置2）蠕墨铸铁（加蠕化剂）牌号：RuT420，RuT2601234566.691538FeDFK

ECSGQ11481227ALL+γL+Fe3C912α+Fe3CFe3C727P3.3.2铸钢3.3铸钢与铸铁3.3.2

铸钢老钢号化学成分热处理性能应用CMnSiσbσsδZG15退火或正火40020025机座、变速箱壳体ZG2545024020机座、锤轮、箱体ZG3550028016飞轮、蒸汽锤ZG4558032012联轴器、齿轮ZG5565035010联轴器、齿轮钢号化学成分热处理性能应用CMnSiσbσsδQ235A0.18不需要23526桥梁、建筑Q255A0.2325524轧制成型钢、钢板作构件用Q2750.33275203.3.2铸钢z铸钢主要用于制造形状复杂的，要求有一定强度、塑性和韧性的零件，如：重型机械的齿轮、轴、机座、缸体、阀门等

新牌号：ZG200-400,（屈服强度200，抗拉强度400）（对应老牌号ZG15）ZG15

ZG270-500，（对应ZG35）ZG310-570，（对应ZG45）3.3.2铸钢由于浇注温度很高，冷却较慢，容易晶粒粗大，而且应力很大，不能直接使用，热处理：进行退火或正火处理3.4有色金属及其合金除了钢铁（碳钢、合金钢、铸钢，铸铁）以外的金属材料通称为有色金属铝、铜、钛、锡、铅等等3.4有色金属及其合金（了解）3.4.1铝及铝合金1、纯铝1）高纯铝

2）工业高纯铝

3）工业纯铝

L01~L04四种L0~L00多种L1~L5五种2、铝合金Al-MeLL+αα+βα1）变形铝合金

防绣铝合金硬铝合金超硬铝合金锻铝合金固溶处理时效硬化变形铝合金热处理LF11等，Mn、MgLY11等，A1-Cu-MgLC6等，Al-Mg-Zn-CuLD5等，A1-Mg-Si-Cu3.4有色金属及其合金（了解）种类代号成分铸造方法热处理应用SiCuMgZn铝硅合金ZL1016.5~7.5金属模铸造砂模铸造变质处理退火，淬火与自然时效、不完全时效、人工时效、稳定回火、软化回火的组合铸造性能很好，适于制造形状复杂但强度要求不高的铸件，用于制造仪表、水泵及电动机壳体、气缸体、活塞等ZL1048~10.5ZL1054.5~5.5ZL1076.5~7.5ZL10911~13ZL1104.0~6.0铝铜合金ZL2014.5~5.3强度高，耐热，铸造性差，有热裂和疏松倾向，耐蚀性较差。用于制造内燃机气缸头、活塞等零件ZL201A4.8~5.3ZL2034.0~5.0铝镁ZL3019.5~11强度高，密度小，耐蚀性好，铸造性差，耐热性低，用于制造舰船配件、氨用泵体等ZL3034.5~5.5铝锌ZL4019~13铸造性好，强度高，抗蚀性差，热裂倾向大，用于制造车辆发动机零件及仪器元件和日用品ZL4025~6.52）铸造铝合金

3.4有色金属及其合金（了解）3.4.2铜及铜合金1、纯铜（紫铜）1）工业纯铜

2）无氧铜

T1~T4四种TU1、TU22、铜合金1）黄铜

种类组别代号成分用途CuZnPbSnAlSiMnFeNi普通锌黄铜H9696冷凝管、热交换器、机械零件、电器零件、螺帽、冲压件H5959ZH6262热交换器复杂黄铜铅黄铜HPb63-3钟表零件、一般机器零件锡黄铜HSn90-1车辆弹性套管铝黄铜HAl77-2船舶冷凝器管、耐蚀零件硅黄铜HSi80-3耐磨零件、船舶及化工零件锰黄铜HMn58-2船舶零件、轴承、耐蚀零件铁黄铜HFe59-1-1海水腐蚀工况下的零件镍黄铜HNi65-5船舶冷凝器管、电机零件3.4有色金属及其合金（了解）3.4.2铜及铜合金2）青铜

3）白铜

T1~T4四种TU1、TU22、铜合金铜合金组别代号成分应用CuSnAlBeSiPbNi青铜锡青铜QSn4-34弹簧、抗磁零件ZQSn1010水管附件、轴承铝青铜QAl77重要的弹性元件ZQAl9-49压下螺母、轴套铍青铜QBe22重要的弹性元件、高压高速轴承硅青铜QSi3-13弹簧、涡轮、涡杆铅青铜ZQPb3030高速发动机的轴承白铜普通白铜B2525船舶、化工仪器零件锌白铜BZn15-2015抗腐蚀仪表零件锰白铜BMn3-123弹簧3.4有色金属及其合金（了解）3.4.3钛及钛合金1、纯钛2、钛合金组别代号成分室温机械性能应用热处理σbδ工业纯钛TA1Ti（杂质极微）退火300~50030~40在350°C以下工作，强度要求不高的零件TA2Ti（杂质微）退火450~60025~30TA3Ti（杂质微）退火550~70020~25α钛合金TA4Ti-3Al退火70012在500°C以下工作的零件TA5Ti-4Al-0.005B退火70015TA6Ti-5Al退火70012~20β钛合金TB2Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al淬火100020在350°C以下工作的零件（α+β）钛合金TC1Ti-2Al-1.5Mn退火600~80020~25在400°C以下工作的零件TC2Ti-3Al-1.5Mn退火70012~15TC3Ti-5Al-4V退火9008~10TC4Ti-6Al-4V退火950103.4有色金属及其合金（了解）3.4.4轴承合金1、性能

足够的强度和硬度足够的塑性和韧性，高的疲劳强度良好的磨合能力、耐蚀性高的耐磨性，与轴的摩擦系数小良好的导热性，较小的膨胀系数2、代号

ZCh+基本元素符号+主加元素符号+主加元素含量+辅加元素含量3、种类

锡基轴承合金(锡基巴氏合金)铅基轴承合金(铅基巴氏合金)铜基轴承合金铝基轴承合金3.4有色金属及其合金（了解）种类名称代号成分应用SnSbCuPb其他基体质点锡基轴承合金锡基巴氏合金ZChSnSb11-6余量116软硬汽轮机、发动机的高速轴瓦ZChSnSb8-3余量83ZChSnSb4.5-4.5余量4.54.5铅基轴承合金铅基巴氏合金ZChPb16-16-216162余量软硬汽车、拖拉机曲轴的轴承ZChPb6-666余量铜基轴承合金铅青铜ZQPb3030硬软航空发动机、高速柴油机的轴承等ZQPb25-5525ZQPb12-8812锡青铜ZQSn10-110硬软ZQSn6-6-363本次课小结3.2合金钢4、特