常用鑄鐵材料

1、Page 1/907 2012 Yang Li第五章第五章 鑄鐵鑄鐵 鑄鐵石墨化過程及影響因素；鑄鐵石墨化過程及影響因素； 鑄鐵的分類、成分、組織、性能、用途鑄鐵的分類、成分、組織、性能、用途本章目的本章目的: : 掌握鐵碳雙重相圖掌握鐵碳雙重相圖 深入理解鑄鐵的石墨化過程與影響因素，石墨形態(tài)對深入理解鑄鐵的石墨化過程與影響因素，石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響，鑄鐵的熱處理特點，常用鑄鐵的牌號、鑄鐵性能的影響，鑄鐵的熱處理特點，常用鑄鐵的牌號、組織和用途組織和用途本章重點：本章重點：Page 2/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li第一節(jié)

2、第一節(jié) 概述概述 鑄鐵：鑄鐵：含碳量大于含碳量大于2.11%2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金。實際應(yīng)用的鑄鐵中。實際應(yīng)用的鑄鐵中還會含有較多的還會含有較多的SiSi、MnMn和其他一些雜質(zhì)元素。為了提高鑄鐵的和其他一些雜質(zhì)元素。為了提高鑄鐵的性能，還可以加入一定量的合金元素，組成性能，還可以加入一定量的合金元素，組成合金鑄鐵合金鑄鐵。 同鋼相比，雖然強度、塑性和韌性較低，但是同鋼相比，雖然強度、塑性和韌性較低，但是鑄鐵熔煉簡鑄鐵熔煉簡便便，成本低廉成本低廉，具有優(yōu)良的，具有優(yōu)良的鑄造性能鑄造性能、很高的、很高的耐磨性耐磨性、良好的、良好的減振性減振性和和切削加工性能切削加工性能等一系列的優(yōu)點，因

3、此而獲得較為廣泛等一系列的優(yōu)點，因此而獲得較為廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用。Page 3/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang LiPage 4/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Ligraphite一、鑄鐵組織的形成一、鑄鐵組織的形成Page 5/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li碳存在的形式碳存在的形式及斷口的顏色及斷口的顏色白口鑄鐵白口鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵麻口鑄鐵麻口鑄鐵滲碳體滲碳體游離的石墨游離的石墨滲碳體滲碳體游離的石墨

4、游離的石墨根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式，鑄鐵可分為：根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式，鑄鐵可分為：Page 6/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li 鑄鐵性能鑄鐵性能Page 7/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li Page 8/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li第二節(jié)第二節(jié) 常用鑄鐵常用鑄鐵Page 9/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li 灰鑄鐵是指灰鑄

5、鐵是指石墨呈片狀分布石墨呈片狀分布的灰口鑄鐵。其產(chǎn)量約占鑄鐵的灰口鑄鐵。其產(chǎn)量約占鑄鐵總產(chǎn)量的總產(chǎn)量的80%80%以上。以上。一、灰鑄鐵一、灰鑄鐵 命名命名 HT+HT+三位數(shù)字，表示最低的抗拉強度。三位數(shù)字，表示最低的抗拉強度。如：如：HT100HT100，HT150HT150、HT200HT200、 HT250HT250、 HT300HT300、 HT350 HT350 。Page 10/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li分類分類牌號牌號顯微組織顯微組織基體基體G G普通普通灰鑄鐵灰鑄鐵HT100HT100F F粗片粗片HT1

6、50HT150F + PF + P較粗片較粗片HT200HT200P P中等片中等片孕育鑄鐵孕育鑄鐵HT250HT250P P較細片較細片HT300HT300細細P P細片細片HT350HT350S S 或或 T T 牌號牌號抗拉強度值，抗拉強度值，MPaMPaPage 11/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Lil耐磨性好耐磨性好 石墨有利于潤滑、儲油。石墨有利于潤滑、儲油。l抗壓強度高抗壓強度高抗拉強度、塑韌性比鋼低?？估瓘姸?、塑韌性比鋼低。l消震性好消震性好（是鋼的十倍）（是鋼的十倍） G G 組織松軟組織松軟l鑄造性好鑄造性好

7、 接近共晶成分、熔點低、流動性好、凝固收接近共晶成分、熔點低、流動性好、凝固收縮小?？s小。l切削加工性好切削加工性好 G G 使切屑易斷，還可潤滑刀具使切屑易斷，還可潤滑刀具l抗拉強度低、塑韌性很差抗拉強度低、塑韌性很差基體強度不能充分發(fā)揮，其強基體強度不能充分發(fā)揮，其強度利用率僅度利用率僅3050%3050%，表現(xiàn)為，表現(xiàn)為bb很低，塑性和韌性幾乎為零很低，塑性和韌性幾乎為零 性能性能Page 12/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li 制造制造承受壓力和震動的零件承受壓力和震動的零件, ,如如機床床身、各種箱體、殼體、泵體、機床

8、床身、各種箱體、殼體、泵體、缸體。缸體。變速箱體變速箱體 應(yīng)用應(yīng)用Page 13/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li 石墨呈石墨呈團絮狀團絮狀的灰口鑄鐵，是的灰口鑄鐵，是由白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火獲由白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火獲得得的。石墨呈團絮狀，對基體破壞作用較小，所以比灰鑄鐵具的。石墨呈團絮狀，對基體破壞作用較小，所以比灰鑄鐵具有較高的強度強度為碳鋼的有較高的強度強度為碳鋼的0-0-0%0%，接近于鑄鋼、塑性和沖，接近于鑄鋼、塑性和沖擊韌度，但不能鍛造。擊韌度，但不能鍛造。二、可鍛鑄鐵二、可鍛鑄鐵 命名命名Page 14/907Fun

9、damentals of Materials Science 2012 Yang Li強度為碳鋼的強度為碳鋼的4070%4070%，接近于鑄鋼。，接近于鑄鋼。o 名為可鍛，實不可鍛名為可鍛，實不可鍛可鍛鑄鐵的石墨化退火可鍛鑄鐵的石墨化退火 性能性能Page 15/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li 用于制造形狀復(fù)雜且承受振動載用于制造形狀復(fù)雜且承受振動載荷的薄壁小型件，如汽車、拖拉機的荷的薄壁小型件，如汽車、拖拉機的前后輪殼、管接頭、低壓前后輪殼、管接頭、低壓 閥門等。閥門等?？慑戣T鐵管件可鍛鑄鐵管件 生產(chǎn)周期長，工藝復(fù)雜，成本較

10、高，生產(chǎn)周期長，工藝復(fù)雜，成本較高，已部分地被球墨鑄鐵所代替。已部分地被球墨鑄鐵所代替。 典型用途典型用途Page 16/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Lio 石墨呈球形石墨呈球形的灰口鑄鐵。的灰口鑄鐵。o 球狀石墨是液態(tài)鐵水經(jīng)球狀石墨是液態(tài)鐵水經(jīng)球化處理球化處理得到的。得到的。o 球化劑為鎂、稀土和稀土鎂。球化劑為鎂、稀土和稀土鎂。硅鐵硅鐵硅硅鈣鈣稀土鎂稀土鎂 為避免白口，并使石墨細小均勻，在為避免白口，并使石墨細小均勻，在球化處理同時還進行球化處理同時還進行孕育處理孕育處理。 常用孕育劑為硅鐵和硅鈣合金。常用孕育劑為硅鐵和硅鈣

11、合金。三、球墨鑄鐵三、球墨鑄鐵Page 17/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li牌號牌號意義意義 例如例如QT400-15QT400-15，QTQT為球鐵代號，為球鐵代號，400400表示抗拉表示抗拉強度不低于強度不低于400MPa400MPa，1515表示伸長率不低于表示伸長率不低于15%15%。牌號基體組織力學(xué)性能b（MPa）s（MPa）（%）硬度HBS不小于QT400-18F40025018130180QT400-15F40025015130180QT450-10F45031010160210QT500-7F+P500320

12、7170230QT600-3P+F6003703190270QT700-2P7004202225305QT800-2P或回火組織8004802245335QT900-2B或回火馬氏體9006002280360Page 18/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li 強度是碳鋼的強度是碳鋼的7090%7090%。具有灰鑄鐵的優(yōu)點：。具有灰鑄鐵的優(yōu)點：良好的鑄造性、良好的鑄造性、耐磨性、可切削加工性及低的缺口敏感性耐磨性、可切削加工性及低的缺口敏感性等，又具有與中碳鋼等，又具有與中碳鋼相媲美的力學(xué)性能。相媲美的力學(xué)性能。球狀石墨對基體的割裂

13、作用小！球狀石墨對基體的割裂作用??！ 性能性能Page 19/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li 典型用途典型用途鑄鐵曲軸鑄鐵曲軸連桿連桿替代部分鑄鋼、鍛鋼件替代部分鑄鋼、鍛鋼件承受震動、載荷大的零件，承受震動、載荷大的零件，如曲軸、傳動齒輪等。如曲軸、傳動齒輪等。Page 20/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li四、蠕墨鑄鐵四、蠕墨鑄鐵Page 21/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li灰鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵 蠕墨鑄鐵的性能蠕墨鑄鐵的性能Page 22/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li玻璃模具玻璃模具制動鼓制動鼓 蠕墨鑄鐵用途蠕墨鑄鐵用途Page 23/907Fundamentals of Materials Science 2012 Yang Li化學(xué)成分化學(xué)成分/%/%鑄鐵類型鑄鐵類型C CSiSiMnMnP PS S灰鑄鐵灰鑄鐵2.7-2.7-3.93.91.1-1.1-2.42.40.5-1.