1、第五章 鑄鐵知識要點熟悉石墨化過程熟悉常用的幾種鑄鐵的組織和應用第一節(jié) 鑄鐵的石墨化 知識要點 石墨化的三個階段 鑄鐵室溫下的組織 影響石墨化的因素一、石墨化過程一、石墨化過程 (分為三個階段）分為三個階段）1 石墨化：把鑄鐵中石墨的形成過程稱為石墨化石墨化：把鑄鐵中石墨的形成過程稱為石墨化。 2 石墨化的三個階段石墨化的三個階段 （1 1）高溫石墨化階段：）高溫石墨化階段： 從液相中直接結(jié)晶出石墨：從液相中直接結(jié)晶出石墨： L GL GI I (Wc (Wc 4.26%) 4.26%) 通過共晶反應形成的石墨：通過共晶反應形成的石墨： 115411540 0C C： Lc Lc g gE E

2、+ G+ G共共（2 2）中間石墨化階段）中間石墨化階段 115411540 0C C7387380 0C C冷卻過程中從冷卻過程中從g g相中析出的石墨相中析出的石墨: : g g G GIIII；(3) (3) 低溫石墨化階段低溫石墨化階段 在在7387380 0C C通過共析反應形成的石墨：通過共析反應形成的石墨： g gs s a ap p + G+ G3 3 鑄鐵石墨化過程對室溫組織的影響鑄鐵石墨化過程對室溫組織的影響高、低溫石墨進行高、低溫石墨進行徹底徹底 F + G : F + G : 低溫石墨化低溫石墨化不徹底不徹底 F + P + G :F + P + G :低溫石墨化低溫石

3、墨化未進行未進行 P + G P + G ：二二、影響石墨化的因素、影響石墨化的因素 1 1、化學成分、化學成分 C, SiC, Si ,P ,AL ,Cu ,Ni ,Co ,P ,AL ,Cu ,Ni ,Co促進石墨化過程。促進石墨化過程。 WcWc，有利于有利于石墨的形核；對石墨化過程有利；石墨的形核；對石墨化過程有利； W WSiSi, ,共晶溫度共晶溫度，共晶點成分，共晶點成分，也有利于石墨的析出。，也有利于石墨的析出。2 2、冷卻速度、冷卻速度冷卻速度愈冷卻速度愈低低，愈，愈有利于有利于石墨化過程。石墨化過程。第二節(jié) 鑄鐵的分類和應用 知識要點灰口鑄鐵的石墨形態(tài)、組織及應用 一、鑄鐵

4、的分類（按石墨化程度分類）一、鑄鐵的分類（按石墨化程度分類） 1 1、灰口鑄鐵：碳主要以石墨形式存在，應用廣泛、灰口鑄鐵：碳主要以石墨形式存在，應用廣泛。 2 2、白口鑄鐵：碳主要以、白口鑄鐵：碳主要以FeFe3 3C C形式存在。（很少應用）形式存在。（很少應用） 二、灰口鑄鐵的分類：（以石墨形態(tài)分類）二、灰口鑄鐵的分類：（以石墨形態(tài)分類） 1 1、灰鑄鐵灰鑄鐵：石墨為：石墨為片狀片狀；成分成分：C C：2.52.54.0%4.0%，SiSi：1.01.02.5%2.5%，少量，少量MnMn ,S ,P ,S ,P 等。等。組織組織： F + G F + G （片）；（片）； F + P +

5、 G (F + P + G (片片) )； P + G (P + G (片片) )；性能性能： 抗壓不抗拉；抗壓不抗拉； 耐磨、消振性好；缺口敏感性低；耐磨、消振性好；缺口敏感性低； 牌號牌號：HT + HT + 數(shù)字數(shù)字 表示表示最低抗拉強度最低抗拉強度。應用應用： 機床床座，床身、工作臺機床床座，床身、工作臺；汽車拖拉機的汽缸、汽缸套等。；汽車拖拉機的汽缸、汽缸套等。 2 2、球墨鑄鐵球墨鑄鐵：石墨為：石墨為球狀球狀； 成分：成分： C C： 3.83.84.0%4.0%，SiSi ：2.02.02.8%2.8%， Re: 0.03Re: 0.030.05%0.05%組織：組織：F + G

6、 F + G （球）；（球）； F + P + G (F + P + G (球球) )； P + G (P + G (球球) )； 性能：性能： 良好的抗拉強度，彎曲疲勞強度，塑性、韌性；良好的抗拉強度，彎曲疲勞強度，塑性、韌性； 優(yōu)異的鑄造性，可切削加工性及低的缺口敏感性。優(yōu)異的鑄造性，可切削加工性及低的缺口敏感性。 （可熱處理或合金化（可熱處理或合金化 ）；）；牌號：牌號： QT + QT + 數(shù)字數(shù)字- -數(shù)字數(shù)字 球鐵球鐵最低抗最低抗拉強度拉強度斷后延斷后延伸率伸率應用：應用： F + G :F + G :汽車拖拉機汽車拖拉機底盤零件底盤零件；閥體、閥蓋；閥體、閥蓋； F + P +

7、F + P + G :G :機油泵齒輪；機油泵齒輪； P + G :P + G :代替中碳鋼制造代替中碳鋼制造柴油機、汽油機曲軸、柴油機、汽油機曲軸、連桿、車床主軸連桿、車床主軸。 3 3、可鍛鑄件可鍛鑄件： 石墨為石墨為團絮狀團絮狀 （不可鍛造）（不可鍛造） 成分：成分：C C：2.42.42.8%2.8%；SiSi：1.21.22.0%2.0%；少量；少量 MnMn , S , P , S , P等元素。等元素。制備：（不同其它幾類鑄鐵）制備：（不同其它幾類鑄鐵） 將亞共晶白口鑄鐵進行石墨化退火，將亞共晶白口鑄鐵進行石墨化退火，F(xiàn)eFe3 3C C在固態(tài)下分解形在固態(tài)下分解形成團絮狀石墨。

8、（成團絮狀石墨。（9009000 0C-980C-9800 0C C 保溫保溫1515小時左右。）小時左右。）組織：組織： F + GF + G；P + G P + G 性能：介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間性能：介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間 （相對于片狀石墨，團絮狀石墨對基體的切割作用?。?。（相對于片狀石墨，團絮狀石墨對基體的切割作用?。?。應用：應用：形狀復雜、承受沖擊載荷的薄壁零件。（汽車的前后輪殼，形狀復雜、承受沖擊載荷的薄壁零件。（汽車的前后輪殼，減速器的外殼等）減速器的外殼等） 4 4、蠕墨鑄鐵：石墨呈、蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲狀蠕蟲狀和和球狀球狀 （少量）（少量）成分成分：C C：3.53.53.

9、9%3.9%；SiSi：2.22.22.8%2.8%； 少量少量MnMn ,P ,S ,P ,S 等；等； 組織組織： F + G F + G （蠕蟲狀、球狀）；（蠕蟲狀、球狀）； F + P + G F + P + G （蠕蟲狀、球狀）（蠕蟲狀、球狀） ； P + G P + G （蠕蟲狀、球狀）（蠕蟲狀、球狀） 性能性能：蠕蟲狀石墨長寬比小，尖端圓鈍對基體切割作用小。：蠕蟲狀石墨長寬比小，尖端圓鈍對基體切割作用小。 抗拉強度、塑性、疲勞強度抗拉強度、塑性、疲勞強度 灰鑄鐵灰鑄鐵 導熱性導熱性、鑄造性、可切削性鑄造性、可切削性 球墨鑄鐵球墨鑄鐵 應用應用：熱循環(huán)載荷條件下的鋼錠模，玻璃模具，

10、柴油機汽缸、：熱循環(huán)載荷條件下的鋼錠模，玻璃模具，柴油機汽缸、氣缸蓋、排氣管、剎車件等。氣缸蓋、排氣管、剎車件等。 三、合金鑄鐵三、合金鑄鐵向鑄鐵中添加一些合金元素可獲得一些合金鑄鐵，滿足高強度、向鑄鐵中添加一些合金元素可獲得一些合金鑄鐵，滿足高強度、耐熱、耐蝕、耐磨等特殊性能要求。耐熱、耐蝕、耐磨等特殊性能要求。 高強度合金鑄鐵：加入高強度合金鑄鐵：加入Cr ,Ni ,Cu ,Mo Cr ,Ni ,Cu ,Mo 等；（制造等；（制造曲軸、連曲軸、連桿桿等）等） 耐熱鑄鐵：耐熱鑄鐵： 加入加入AL ,Cr ,SiAL ,Cr ,Si等；（制造等；（制造加熱爐的爐底板、加熱爐的爐底板、煙道擋板煙道擋板等）等） 耐蝕鑄鐵：耐蝕鑄鐵：