常用合金鑄件生產(chǎn).ppt

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1、第四節(jié)常用合金鑄件生產(chǎn)1習(xí)題a)b)為同一泵體，請問哪種結(jié)構(gòu)合理？a)b)2鑄件壁也不宜過厚，因?yàn)殍T件的承載能力并不隨壁厚的增加而成比例增加。過厚的截面將會導(dǎo)致晶粒粗大甚至產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷，反而惡化其性能。每種鑄造合金都存在一個(gè)臨界壁厚，鑄件的臨界壁厚大致按其最小壁厚的三倍來計(jì)算。因此，為了增加鑄件的承載能力和剛度，不能單純地增加壁厚，而應(yīng)改選高強(qiáng)度的材料或選擇合理的截面形狀（如槽形、箱形、工字形等）以及增設(shè)加強(qiáng)肋等方法，如圖a)不合理結(jié)構(gòu)b)合理結(jié)構(gòu)采用加強(qiáng)肋減小鑄件壁厚3一、鑄鐵件的生產(chǎn)鑄鐵是含碳量超過2.11的鐵碳合金。工業(yè)用鑄鐵實(shí)際上是以Fe、C、S

2、i為主要元素的多元合金。鑄鐵中碳的存在形式滲碳體——化合狀態(tài)石墨——游離狀態(tài)鑄鐵分類白口鑄鐵灰口鑄鐵麻口鑄鐵灰鑄鐵（片狀石墨）可鍛鑄鐵（團(tuán)絮狀石墨）球墨鑄鐵（球狀石墨）4（一）鑄鐵的石墨化1、石墨化過程石墨化——鑄鐵中析出石墨的過程。石墨化形式：緩慢冷卻時(shí)，L(A)石墨加熱時(shí)，F(xiàn)e3C石墨因此石墨是穩(wěn)定相，F(xiàn)e3C是亞穩(wěn)定相。石墨是碳的一種結(jié)晶形態(tài)，具有六方晶格。原子呈層狀排列，同一層面上的碳原子呈共價(jià)鍵，結(jié)合力強(qiáng)；層與層之間呈分子鍵，結(jié)合力弱。因此，石墨結(jié)晶形態(tài)常易發(fā)展為片狀，強(qiáng)度、硬度、塑性極低。52、影響石墨化的因素影響石墨化的主要因素是化學(xué)成分和冷卻速度

3、。（1）化學(xué)成分碳和硅是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化元素。碳是石墨的基礎(chǔ)，硅促進(jìn)石墨析出。（C:2.7~3.6%,Si:1.1~2.5%）如何提高鑄件的強(qiáng)度？碳和硅含量高時(shí)，石墨量多、尺寸大、鐵素體多，因此強(qiáng)度、硬度低。過低時(shí)，則易形成白口組織。6錳是微弱阻止石墨化元素，可促進(jìn)珠光體基體形成，提高鑄鐵強(qiáng)度和硬度。且Mn+SMnS。(Mn:0.4~1.2%)硫和磷是有害元素。（S≤0.1~0.15%,P≤0.2）碳當(dāng)量：CE=C+(Si+P)/3%CE=4.28%，共晶成分；CE＜4.28%，亞共晶成分；CE＞4.28%，過共晶成分。（2）冷卻速度同一鑄件厚壁處為灰口組織，而薄

4、壁處為白口組織，這說明：緩慢冷卻有利于石墨化過程的進(jìn)行。可見，當(dāng)鐵水的碳當(dāng)量較高，結(jié)晶過程中緩慢冷卻時(shí)，易形成灰口鑄鐵；相反易形成白口組織7（二）灰鑄鐵1、灰鑄鐵的組織和性能特點(diǎn)鐵素體灰鑄鐵鐵素體+珠光體灰鑄鐵珠光體灰鑄鐵鋼基體+片狀石墨灰鑄鐵的性能（1）機(jī)械性能較差強(qiáng)度低、塑性低、韌性低且壁厚敏感；抗壓強(qiáng)度、硬度與相同基體碳鋼相近（2）其它性能耐磨性好、減震性好、缺口敏感性小、鑄造性能和切削加工性能良好。8灰鑄鐵的顯微組織92、灰鑄鐵的牌號與用途HT200——表示灰鑄鐵，σb≥200N/mm2（壁厚增加，強(qiáng)度降低）性能指標(biāo)抗拉強(qiáng)度σb(N/mm2)延伸率δ(%

5、)沖擊韌性αk(J/cm2)硬度(HBS)鑄造碳鋼灰鑄鐵400~650100~35010~250~0.520~600~5160~230148~298灰鑄鐵與碳鋼機(jī)械性能的比較牌號基體組織用途HT100鐵素體低負(fù)荷和不重要的零件。如手柄、蓋板、重錘等。HT150鐵素體+珠光體受中等負(fù)荷的零件。如機(jī)座、支架、箱體、帶輪等。HT200珠光體受較大負(fù)荷的重要零件。如汽缸、床身、活塞、中等壓力閥體、齒輪箱、飛輪等。103、灰鑄鐵的孕育處理孕育鑄鐵：HT250、HT300、H350T孕育處理：降低碳、硅含量，以提高鑄鐵的強(qiáng)度；澆注前向鐵水中加入少量的孕育劑（75%硅鐵），可

6、以細(xì)化組織，促進(jìn)石墨化。孕育鑄鐵的特點(diǎn)：強(qiáng)度較高，冷卻速度對其組織和性能的影響甚小。因此，適用靜載荷下要求較高強(qiáng)和耐磨性的鑄件，特別適合生產(chǎn)厚大鑄件如重型機(jī)床、壓力機(jī)床身、高壓液壓件、活塞環(huán)、齒輪、凸輪等。11（三）球墨鑄鐵球墨鑄鐵是在澆注前往鐵水中加少量的球化劑和孕育劑，獲得具有球狀石墨的鑄鐵。1、球墨鑄鐵的組織和性能鐵素體球鐵鐵素體+珠光體球鐵珠光體球鐵球墨鑄鐵的機(jī)械性能比灰鑄鐵高得多，同時(shí)仍保持良好的鑄造性能、減磨性、減震性、切削加工性能，此外其焊接性和熱處理性能都優(yōu)于灰鑄鐵。12球墨鑄鐵的顯微組織13性能指標(biāo)抗拉強(qiáng)度σb(N/mm2)屈服強(qiáng)度σb(N/m

7、m2)延伸率δ(%)硬度(HBS)45號鍛鋼（正火）珠光體球鐵（正火）690815410640263＜229229~32145號鍛鋼和珠光體球墨鑄鐵的機(jī)械性能比較2、球墨鑄鐵的牌號與用途QT500-7——表示球墨鑄鐵，σb≥500N/mm2,δ≥7%牌號基體組織用途QT450-10鐵素體農(nóng)機(jī)具零件、中低壓閥門、輸氣管道。QT600-3鐵素體+珠光體負(fù)荷大、受力復(fù)雜的零件。如汽車、拖拉機(jī)曲軸，連桿，凸輪軸，蝸桿機(jī)床蝸桿、蝸輪，軋鋼機(jī)軋輥、大齒輪。QT700-2珠光體QT800-2珠光體高強(qiáng)度齒輪。143、球墨鑄鐵的生產(chǎn)特點(diǎn):（1）嚴(yán)格控制化學(xué)成分（2）較高的出鐵溫

8、度（3）球化處理（4）孕