常用铸铁材料.ppt

第五章铸铁
铸铁石墨化过程及影响因素;
铸铁的分类、成分、组织、性能、用途
本章目的:
掌握铁碳双重相图
深入理解铸铁的石墨化过程与影响因素,石墨形态对铸铁性能的影响,铸铁的热处理特点,常用铸铁的牌号、组织和用途
本章重点:
第一节概述
铸铁:%的铁碳合金。实际应用的铸铁中还会含有较多的Si、Mn和其他一些杂质元素。为了提高铸铁的性能,还可以加入一定量的合金元素,组成合金铸铁。
同钢相比,虽然强度、塑性和韧性较低,但是铸铁熔炼简便,成本低廉,具有优良的铸造性能、很高的耐磨性、良好的减振性和切削加工性能等一系列的优点,因此而获得较为广泛的应用。
在汽车上,重量约为50%~70%的金属材料为铸铁。如:汽缸体、变速箱体、后桥壳、曲轴等。随着科技的发展,新型铸铁的不断出现,为铸铁的广泛应用开辟更广泛的前景,目前有些零部件(曲轴、齿轮),形成了以铁代钢的趋势。
碳的存在形式:
①固溶于A和F中
②化合物渗碳体(Fe3C)
③游离态的石墨(G)
石墨特点:
C%≈100%
简单六方晶体结构
强度、塑性和韧性极低
松软相,相当于孔洞和裂缝
graphite
一、铸铁组织的形成
碳存在的形式
及断口的颜色
白口铸铁
灰铸铁
麻口铸铁
渗碳体
游离的石墨
渗碳体
游离的石墨
根据碳在铸铁中的存在形式,铸铁可分为:
铸铁的机械性能主要取决于铸铁基体组织以及石墨的数量、形状、大小及分布特点。
石墨机械性能很低,硬度仅为3HB~5HB,抗拉强度为20MPa,延伸率接近零。
石墨与基体相比,其强度和塑性都要小得多。
铸铁性能
石墨造成脆性切削,铸铁的切削加工性能优异。
铸铁的铸造性能良好,铸件凝固时形成石墨产生的膨胀,减少铸件体积的收缩,降低铸件中的内应力。
石墨有良好的润滑作用,并能储存润滑油,使铸件有很好的耐磨性能。
石墨对振动的传递起削弱作用,使铸铁有很好的抗振性能
大量石墨的割裂作用,使铸铁对缺口不敏感。
虽然铸铁的机械性能不如钢,但由于石墨的存在,却赋予铸铁许多为钢所不及的特殊性能:
第二节常用铸铁
铸铁中的石墨形态、尺寸以及分布状况对性能影响很大。铸铁中石墨状况主要受铸铁的化学成分及工艺过程的影响。通常铸铁中石墨形态(片状或球状)在铸造后即形成,也可将白口铸铁通过退火,让其中部分或全部的碳化物转化为团絮状形态的石墨。
灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产量约占铸铁总产量的80%以上。
一、灰铸铁
命名
HT+三位数字,表示最低的抗拉强度。如:HT100,HT150、HT200、 HT250、 HT300、 HT350 。
牌号
抗拉强度值,MPa