下载此文档

商业资料第21章 铸铁.doc


文档分类:建筑/环境 | 页数:约11页 举报非法文档有奖
1/11
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/11 下载此文档
文档列表 文档介绍
AthesissubmittedtoinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineering第二十一章铸铁第一节铸铁的分类、石墨化及影响因素一、铸铁的特点与分类从铁碳合金相图知道,%的铁碳合金称为铸铁(castiron)。虽然铸铁的强度、塑性和韧性较差,不能进行锻造,但它却具有优良的铸造性、减摩性、切削加工性等一系列的性能特点,加上它的生产设备和工艺简单、价格低,因此广泛应用于机械制造、石油、化工、冶金、矿山、交通运输、国防工业等部门。据统计,按重量百分比计算,在农业机械中铸铁件约占(40~60)%;汽车、拖拉机中约占(50~70)%;机床中约占(60~90)%。特别是近年来由于稀土镁球墨铸铁的发展,更进一步打破了钢与铸铁的使用界限,不少过去使用碳钢和合金钢制造的重要零件,如曲轴、连杆、齿轮等,如今已可采用球墨铸铁来制造“以铁代钢”、“以铸代锻”。这不仅为国家节约了大量的优质钢材,而且还大大减少了机械加工的工时,降低了产品的成本。铸铁之所以具有这些特性,除了因为它具有接近共晶的成分,熔点低,流动性好,易于铸造外,还因为它的C、Si含量较高,使碳大部分不以化合(Fe3C)而是呈游离的石墨状态存在,石墨有润滑作用和吸油能力,因而铸铁有良好的减摩性和切削加工性。根据碳在铸铁组织中存在形式不同,可分为以下几类:(whitecastiron)简称为白口铁,完全按照Fe-Fe3C相图进行结晶而得到的铸铁。其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在,断口呈银白色。由于存在有大量硬而脆的Fe3C,硬度高,脆性大,很难切削加工。很少用来直接制造机器,主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的毛坯。(graycastiron)碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳大部分或全部以片状石墨形状存在,断口为暗灰色,常见的铸铁件多数是灰口铸铁。(malleableiron)由一定成分的白口铸铁经石墨化退火处理而获得,其中碳大部分或全部以团状石墨形式存在,由于具有较灰口铸铁高得多的塑性和韧性****惯上称为可锻铸铁,实际上不能锻。(nodularcastiron)铁水在浇注前经球化处理,其中碳大部分或全部以球状石墨形式存在,机械性能高,生产工艺比可锻铸铁简单,近年来日益得到广泛的应用。,介于片状和球状石墨之间,是近十几年发展起来的新型铸铁。此外,为了满足一些特殊要求,向铸铁中加入一些合金元素,如Cr、Cu、Al、B等,可得到耐蚀铸铁、耐热铸铁及耐磨铸铁等合金铸铁。二、铸铁的石墨化及影响因素从以上各种铸铁的组织可见,铸铁中的碳可能以化合状态(Fe3C)或自由状态(石墨)两种形态存在。铸铁在结晶过程中,碳以石墨形态析出的现象称为石墨化。铸铁中石墨化程度直接决定了铸铁的组织和性能。影响铸铁中石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度。(1)碳和硅碳和硅是强烈促进石墨化的元素。铸铁中C、Si越高,石墨化越容易进行,越容易得到灰口组织。但过高,石墨多而粗大,组织中铁素体量增多,珠光体量减少,力学性能降低。因此,为了保证得到一定数量的石墨,避免形成白口铸铁,灰口铸铁中C一般控制在(~)%,Si控制在(~)%,厚壁件取下限,薄壁件取上限。砂型铸造时,碳硅含量与铸铁组织的关系如图21-2所示。(2)硫S是强烈阻碍石墨化的元素,S阻碍C原子的扩散,S还能增强Fe、C原子的结合力。强烈的阻碍石墨化,S能使铁水的流动性降低,收缩量增大,使铸铁有较大的热裂倾向,因此铸铁中S含量越低越好,%以下。(3)锰Mn本身是阻碍石墨化的元素,但它能与S结合,形成MnS浮集到渣中,从而削弱了S阻碍石墨化作用,Mn一般为(~)%。(4)磷P对石墨化稍起促进作用,改善铸造性能。但P具有冷脆性,是有害元素,要控制使用。。冷却越慢,原子扩散越充分,越有利于石墨化进行。而快冷阻止石墨化越容易得到白口组织。冷却速度的大小主要取决于浇注温度、铸件壁厚和铸型导热能力等多种因素。浇注温度愈高,使得铁水凝固前铸型吸收的热量愈多,铸件冷却就愈慢;各种造型材料的导热性不同,铸件在金属型中的冷却比在砂型中快。同是砂型,湿型的冷却速度大于干型和预热的铸型;铸件壁厚是影响冷却速度的一个重要因素,铸件壁越厚,则冷却速度越小,石墨化就越完全。所以,在实际生产中常常发现同一厚壁处为灰口,而薄壁处出现白口的现象。铸铁的化学成分(C+Si)和冷却速度对组织的影响如图21-3所示。生产中就是利用这一关系,对于不同壁厚的铸件通过调整C和Si的含量以保证得到所需要的灰口组织。第二

商业资料第21章 铸铁 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息
  • 页数11
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人jiaoyuan2014
  • 文件大小45 KB
  • 时间2019-07-20