第五章常用铸铁材料(ppt).ppt

第五章铸铁
按石墨形态分类
一、铸铁的组织和分类
a. 灰口铸铁片状石墨

  团絮状
d. 蠕墨铸铁蠕虫状
第一节概述
二、石墨形态对铸铁性能的影响
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
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+SMnS 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
牌号
显微组织
性能
基体
石墨
HT100
F+P
粗片状
铸造性能好,不用人工时效,减振性好
HT150
F+P
较粗片状
HT200
P
中等片状
强度较高,耐磨耐热,铸造性较好,但要人工时效,减振性较好
HT250
细P
较细片状
HT300
索氏体或屈氏体
细小片状
高强度,高耐磨性,白口倾向大,铸造性差,要人工时效
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: