第五章 常用铸铁材料.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 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 Fe 3C的形成,促进 Fe 3C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) 3 C, G 化?。 P:对石墨化影响不明显。 V 冷?,G化?, Fe 3C量?,G片细小、量少。 V 冷??,G化停止,无石墨形成, C ? Fe 3C, 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Ф 30mm 试样的最小抗拉强度值 100MN/m 2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P HT250 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 P HT200 较粗片状 F+P HT150 铸造性能好,不用人工时效,减振性好粗片状 F+P HT100 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: