1、第六章 鑄 鐵,引言:,1、何為鑄鐵？,鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%、并常含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵碳合金。,用于制造機(jī)床的床身、床頭箱,發(fā)動機(jī)的汽缸體、機(jī)器的底座等，是工程上最常用的金屬材料之一。,箱體,啟動閥,2、鑄鐵分幾類？,根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式不同，可分三大類：,（1）白口鑄鐵,（2）灰口鑄鐵,（3）麻口鑄鐵,C的存在形式：滲碳體(Fe3C)，斷口為白色。,性能硬而脆，難以切削加工。主要用作煉鋼原料，高耐磨零件（如軋輥、犁鏵等）。,C的存在形式：石墨，斷口為灰黑色。,C的存在形式：石墨+滲碳體，斷口為黑白色。,灰鑄鐵是鑄造性能最好，應(yīng)用最廣泛的鑄鐵材料。,性能：脆性大，很少

2、使用。,第六章 鑄 鐵,根據(jù)石墨（G）在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：,普通灰鑄鐵：石墨呈片狀,可鍛鑄鐵：石墨呈團(tuán)絮狀,蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲狀,球墨鑄鐵：石墨呈球狀,3、灰口鑄鐵的種類,第六章 鑄 鐵,第1節(jié) 普通灰鑄鐵,一、灰鑄鐵的組織,灰鑄鐵有鐵素體、珠光體、(鐵素體+珠光體)+石墨三種基本組織。,F+片狀石墨,（F+P）+片狀石墨,P+片狀石墨,第六章 鑄 鐵,由于石墨片對鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)性、完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其抗拉強(qiáng)度低于鋼、而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料。灰鑄鐵具有非常優(yōu)良的鑄造性能。,二、灰鑄鐵的性能與應(yīng)用,但其抗壓強(qiáng)度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣

3、泛用于作承受壓力載荷的零件和結(jié)構(gòu)，如機(jī)座、機(jī)床床身、軸承等。,葉輪,發(fā)動機(jī)飛輪,6-1 普通灰鑄鐵,三、灰鑄鐵的牌號,HT+三位數(shù)字，數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。,四、灰鑄鐵的熱處理,如：HT150，HT200，HT250,熱處理只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)和分布，對提高性能效果不大。通常對其進(jìn)行熱處理的方法和平共處目的是：,1、消除內(nèi)應(yīng)力退火： 2、高溫退火：消除白口組織 3、表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。,6-1 普通灰鑄鐵,第2節(jié) 可鍛鑄鐵,一、生產(chǎn)方法：,先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵,然后進(jìn)行高溫石墨化退火,使?jié)B碳體分解得到團(tuán)絮狀石墨。,二、可鍛鑄鐵的組織,可鍛鑄鐵有鐵素體和珠

4、光體兩種基體。,第六章 鑄 鐵,三、可鍛鑄鐵的牌號,四、可鍛鑄鐵的性能及應(yīng)用,可鍛鑄鐵較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性，可以部分代替碳鋼。可鍛鑄鐵不可鍛。,鐵素體可鍛鑄鐵以“KT”表示，珠光體可鍛鑄鐵以“KTZ”表示。其后的兩組數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度和延伸率。,如：KT350-10、KTZ600-3,可鍛鑄鐵的牌號和機(jī)械性能,6-2 可鍛鑄鐵,第3節(jié) 球墨鑄鐵,一、生產(chǎn)方法：,在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑而直接獲得球狀石墨,得到球墨鑄鐵.,二、球墨鑄鐵的組織,第六章 鑄 鐵,三、球墨鑄鐵的牌號,四、球墨鑄鐵的和機(jī)械性能,用“QT”標(biāo)明，其后兩組數(shù)值表示最低抗拉強(qiáng)度和延伸率。,QT420-10、Q

5、T600-2、QT800-2,如:,6-3 球墨鑄鐵,六、球墨鑄鐵調(diào)質(zhì)和正火后的組織性能,五、球墨鑄鐵的應(yīng)用,具有與鋼相近的力學(xué)性能，可代替鋼和合金鋼 使用。,球墨鑄鐵管道接口,6-3 球墨鑄鐵,第4節(jié) 蠕墨鑄鐵,一、生產(chǎn)方法：,在一定成分的鐵水中加入適量的蠕化劑而煉成的，其方法與程序與球墨鑄鐵基本相同。,二、蠕墨鑄鐵的組織,蠕墨鑄鐵的石墨具有介于片狀和球狀之間的中間形態(tài)，其石墨片的長厚比較小，端部較鈍。呈蠕蟲狀。,第六章 鑄 鐵,蠕墨鑄鐵是一種新型高強(qiáng)鑄鐵材料。它的強(qiáng)度接近于球墨鑄鐵，并且有一定的韌性、較高的耐磨性；同時又有和灰口鑄鐵一樣的良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。,三、蠕墨鑄鐵的牌號、性能和

6、應(yīng)用,蠕墨鑄鐵以“RuT”表示，其后的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。,RuT300、RuT420,如：,蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換器、內(nèi)燃機(jī)汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模、液壓閥等鑄件。,牌號：,性能：,應(yīng)用：,排氣管,進(jìn)氣管,6-4 蠕墨鑄鐵,第5節(jié) 特殊性能鑄鐵,在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些具有各種特殊性能的合金鑄鐵。,1、耐磨鑄鐵（加鉻）,2、耐熱鑄鐵 （Al、Si、Cr ）,扇形擴(kuò)散器,托架,襯板,彎管,第六章 鑄 鐵,石墨呈片狀,6-5 特殊性能鑄鐵,石墨呈團(tuán)絮狀,6-5 特殊性能鑄鐵,石墨呈球狀,6-5 特殊性能鑄鐵,石墨呈蠕蟲狀,6-5 特殊性能鑄鐵,何為石墨？,石墨是游

7、離狀態(tài)的碳，其強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性很低，硬度僅為35HBS，伸長率近于零。,鑄鐵的組織可以看成是在鐵或鋼的基體上夾雜著石墨，石墨對基體產(chǎn)生割裂作用。,因此，石墨的存在使鑄鐵的力學(xué)性能下降，其性能比鋼低，不能鍛造，且石墨的數(shù)量越多，越粗大，分布越不均勻，鑄鐵的力學(xué)性能越差。,但石墨的存在也賦予鑄鐵許多鋼所不及的優(yōu)良性能，如鑄造性能、減振性和減摩性等。,6-5 特殊性能鑄鐵,鑄鐵的石墨化,鑄鐵組織的類型取決于石墨化的程度。,（1）鑄鐵中碳原子析出并形成石墨的過程稱為石墨化。,石墨化若能充分或大部分進(jìn)行，則能獲得灰口鑄鐵，反之將得到白口鑄鐵。,石墨既可以從液體和奧氏體中析出，也可以通過滲碳體分解來獲得。 灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的石墨主要是從液體中析出；可鍛鑄鐵中