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《第六章 金屬液態(tài)成型(二-各類合金).ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、§6.2常用液態(tài)成型合金及其熔鑄一.常用鑄鐵件及其熔鑄工藝鑄鐵是機械制造中應(yīng)用最廣泛的金屬材料。一般機器中，鑄鐵件的質(zhì)量占機器總質(zhì)量的50%以上；在鑄造生產(chǎn)中，鑄鐵件占鑄造總產(chǎn)量的80%以上。1.鑄鐵的特點及分類鐵–碳合金中碳的存在形式滲碳體石墨鋼白口鑄鐵(生鐵)灰口鑄鐵麻口鑄鐵普通灰口鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵蠕墨鑄鐵（1）鑄鐵的分類：依碳的存在形態(tài)不同分類（2）鑄鐵的石墨化什么是鑄鐵的石墨化？鑄鐵中析出石墨的過程，稱為鑄鐵的石墨化。當鑄鐵中碳、硅含量較低，在冷卻速度較快的條件下，合金結(jié)晶時，析出滲碳體，此時
2、，獲得白口鑄鐵；當鑄鐵中碳、硅含量較高，在冷卻速度較慢的條件下，合金結(jié)晶時，析出石墨，此時，獲得灰口鑄鐵。1)化學成分碳和硅:碳和硅是強石墨化元素。錳:是有益元素,微弱阻止石墨化,可消除硫的有害作用。磷:是有害元素,可促進石墨化。硫:是有害元素,強烈阻止石墨化。影響鑄鐵石墨化的因素？2）冷卻速度化學成分相同的鑄鐵，若冷卻速度不同，其組織性能也不相同。冷卻速度較慢，有利于石墨的形成。2.灰口鑄鐵灰口鑄鐵的組織特征:金屬基體+石墨（1）普通灰口鑄鐵組織：金屬基體+片狀石墨相當于在鋼的機體上嵌入了大量石墨片，將
3、金屬機體割裂開了許多口子。性能特點：1)鑄造性能和切削加工性能好；2)耐磨性好（灰口鑄鐵的耐磨性比碳鋼好）：石墨本身的摩擦系數(shù)小;脫落石墨處的凹坑,可以儲存潤滑油。3)減震性好：石墨在金屬基體中能很好的阻止振動的傳播。4)缺口敏感性?。?)機械性能較差：灰口鑄鐵組織=鋼的組織+大量石墨6)其他工藝性差：焊接性差;熱處理性能差;不能鍛造和沖壓。灰口鑄鐵的牌號HT100Φ30mm試棒的最低抗拉強度值(MPa)灰口鑄鐵國家標準將灰鑄鐵分為六個牌號：HT100;HT150;HT200；HT250；HT300；HT
4、350；灰口鑄鐵的孕育處理：（孕育鑄鐵–高強度灰口鑄鐵）鐵水不經(jīng)過任何處理,石墨呈粗大的片狀,強度低。澆注前向鐵水內(nèi)加入少量促進石墨化元素(稱為孕育劑,75%Si–Fe)，即：進行孕育處理。孕育處理后，強度和硬度明顯提高,耐磨性好,壁厚敏感性小,同一截面上機械性能的齊一性較好。典型牌號:HT250;HT300;HT350;（2）球墨鑄鐵向灰鑄鐵的鐵水中加入一定量的球化劑（一般為稀土鎂合金）進行球化處理，并加入孕育劑以促進石墨化，即可獲得球墨鑄鐵。組織：金屬基體+球狀石墨球墨鑄鐵中的石墨呈球狀析出，對金屬機
5、體的割裂作用小得多，對機體強度的利用率達70%～90%，因此,力學性能接近于鋼。球化處理:往鐵水中加入球化劑,球化劑是稀土鎂合金。球化處理方法：性能特點:抗拉強度和屈服強度很高;疲勞強度較高;硬度和耐磨性比其他鑄鐵都高。熱處理特點：退火:可使鑄態(tài)組織中的Fe3C分解,以獲得高塑性的鐵素體基體組織。（相當于35＃）正火:使具有F+P+Fe3C的鑄態(tài)基體組織,為高強度的珠光體基體組織。（相當于45＃）球墨鑄鐵的牌號QT400–18延伸率δ?18%抗拉強度σb?400Mpa球墨鑄鐵（3）可鍛鑄鐵（韌性鑄鐵）白口
6、鑄鐵通過石墨化退火處理，改變其金相組織而獲得的具有較高韌性的鑄鐵。組織：金屬基體+團絮狀石墨團絮狀石墨對金屬機體的割裂作用比片狀石墨小，比球狀石墨大，因此，其抗拉強度、塑性和韌性都比較高，但綜合力學性能比球墨鑄鐵差。牌號：“KTH”和“KTZ”分別為鐵素體可鍛鑄鐵（黑心可鍛鑄鐵）和珠光體可鍛鑄鐵。鑄出白口坯件在950℃保溫30小時在730℃保溫20小時珠光體可鍛鑄鐵鐵素體可鍛鑄鐵生產(chǎn)特點：KTZ300–06延伸率δ?6%抗拉強度σb?300Mpa可鍛鑄鐵（珠光體）（3）蠕墨鑄鐵向灰鑄鐵的鐵水中加入適量蠕化
7、劑（一般為稀土硅鐵或稀土硅鈣合金）進行蠕化處理，并加入少量孕育劑以促進石墨化，即可獲得蠕墨鑄鐵。組織：金屬基體+蠕蟲狀石墨蠕蟲狀石墨形狀介于對片狀、球狀之間，因此，其力學性能介于相同金屬機體組織的灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。性能特點:機械性能比灰口鑄鐵高；壁厚敏感性比灰口鑄鐵小。減震性球墨鑄鐵高。鑄造性能和切削性能等工藝性能均良好。突出優(yōu)點是導(dǎo)熱性和耐熱疲勞性好。牌號RuT260抗拉強度σb?260Mpa蠕墨鑄鐵3.鑄鐵的熔煉熔煉鑄鐵的主要設(shè)備有沖天爐、電弧爐、工頻爐等，應(yīng)用最廣泛的設(shè)備是沖天爐。沖天爐由爐底、
8、爐體（爐缸、爐身）、煙囪、送料機構(gòu)及前爐等組成。二.鑄鋼件1.鑄鋼的種類和牌號分類:鑄鋼碳素鑄鋼合金鑄鋼低合金鑄鋼高合金鑄鋼除鐵之外，其他元素的含量均小于1%合金含量小于5%合金含量大于10%ZG200–400最小抗拉強度σb為400MPa屈服點最小值σs為200MPa鑄鋼牌號:碳素鑄鋼的牌號：合金鑄鋼的牌號：ZG10Cr18Ni9含Ni量9%鑄鋼含C量0.1%含Cr量18%2.鑄鋼的鑄造工藝特點鑄鋼的鑄造性能熔點高，鋼液易氧
