第五章 常用铸铁材料.ppt

按石墨形态分类一、铸铁的组织和分类a. . 蠕墨铸铁蠕虫状第一节概述第五章铸铁石墨相当于钢基体上的裂纹或空洞,减少基体有效截面积,引起应力集中。片状石墨引起严重应力集中,团絮状和球状作用轻。变质处理后,石墨片细化,裂作用减轻,强度提高。蠕墨铸铁,端部钝,强度、塑性提高。可锻、球状铸铁中石墨对基体割裂作用小,强度、塑性提高二、石墨形态对铸铁性能的影响第二节铸铁的石墨化一、石墨化——铸铁中的碳以石墨的形式析出的过程, 称为石墨化。石墨化程度,G数量,基体中P数量所以,石墨化程度决定了铸铁的组织。二、影响石墨化的因素Fe-C合金的五大元素:C, Si, P, Mn, S(1) 、化学成分C是G的形成元素,C% , G化;原因:Si能抑制Fe3C的形成,促进Fe3C分解Si: 是强烈促进G化的元素,Si% , G化。合金元素Cr、W、Mo、V 与C亲合力强,阻碍石墨化合金元素Al、Cu、Ni、Co增加Fe自扩散能力,促进石墨化。S: 是阻碍G化的元素,S% , G化Mn:Mn < ~ %时,Mn+SMnS 可起除S作用,G化;Mn > ~ %时,形成合金渗碳体(Fe,Mn)3C, G化。P:对石墨化影响不明显。V冷,G化,Fe3C量,G片细小、量少。V冷 ,G化停止,无石墨形成,C Fe3C,即形成白口铸铁。(2) 、冷却速度(V冷)G化是靠原子扩散进行的,需要温度、时间一、灰口铸铁1、灰口铸铁的组织灰口铸铁的组织是由钢的基体组织与片状石墨组成。钢的基体:铁素体、铁素体+珠光体、珠光体,三种灰口铸铁:F灰口铸铁、F+P灰口铸铁、P灰口铸铁(如图所示)。其中珠光体灰口铸铁的强度最高,应用最广泛。铁素体基体组织铁素体基体+片状石墨 X100 铁素体基体+片状石墨 X500第三节一般工程用铸铁珠光体基体组织珠光体基体+片状石墨 X100 珠光体基体+片状石墨 X500铁素体+珠光体基体组织铁素体和珠光体基体+片状石墨 X100 X500孕育铸铁——浇注前在铁水中加 Si-Fe,Si-Ca等孕育剂,使P细化、G细而均匀,强度、塑韧性明显提高。2、灰口铸铁的牌号如HT100, 表示Ф30mm试样的最小抗拉强度值 100MN/m2高强度,高耐磨性,白口倾向大,铸造性差,要人工时效细小片状索氏体或屈氏体HT300较细片状细PHT250强度较高,耐磨耐热,铸造性较好,但要人工时效,减振性较好中等片状PHT200较粗片状F+PHT150铸造性能好,不用人工时效,减振性好粗片状F+PHT100石墨基体性能显微组织牌号灰口铸铁常见牌号组织(1) HT200、HT250、HT300多属孕育铸铁(2)牌号越高,铸造性能越差,强度越高(3)同一牌号,壁厚增加,抗拉强度下降说明:3、灰口铸铁的热处理(1)去应力退火目的:消除铸造内应力,防止铸件开裂惑减少变形(2)改善切削加工性的退火目的:消除白口组织,改善切削加工性(3)表面淬火目的:提高表面的硬度和耐磨性,其方法有火焰淬火、感应淬火和电接触淬火。热处理只能改变铸铁的基体组织,不能改变石墨的形态和分布。——效果不大