第三章強(qiáng)韌鑄鐵

1、 鑄造合金及其熔煉鑄造合金及其熔煉孫玉福孫玉福郵箱：郵箱：電話：電話：1370399798513703997985 強(qiáng)韌鑄鐵一般具有較高的強(qiáng)度和較好的韌性，根據(jù)石墨強(qiáng)韌鑄鐵一般具有較高的強(qiáng)度和較好的韌性，根據(jù)石墨形狀可分為：形狀可分為： （1 1）球墨鑄鐵（基體）球墨鑄鐵（基體+ +球狀石墨）球狀石墨） （2 2）蠕墨鑄鐵（基體）蠕墨鑄鐵（基體+ +蠕蟲狀石墨）蠕蟲狀石墨） （3 3）可鍛鑄鐵（基體）可鍛鑄鐵（基體+ +團(tuán)絮狀石墨）團(tuán)絮狀石墨）第三章第三章 強(qiáng)韌鑄鐵強(qiáng)韌鑄鐵第一節(jié)第一節(jié) 球墨鑄鐵球墨鑄鐵一、球墨鑄鐵組織和性能 QT400-18、 QT400-15、 QT450-10 組織：鐵素

2、體+球狀石墨 QT500-7、 QT600-3組織：鐵素體+珠光體+球狀石墨 QT700-2、 QT800-2組織：珠光體+球狀石墨等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）組織：貝氏體+奧氏體+球狀石墨二、球狀石墨的球化及大小分級 石墨球化率分級球化級別球化率1級95%2級90%3級80%4級70%5級60%6級50% 石墨大小分級級別100倍下石墨長度/mm3255041225561263671.5381.5球化率：在鑄鐵微觀組織的有代表性的視場中，在單位面積上，球狀石墨數(shù)目與全部石墨數(shù)目的比值。三、球墨鑄鐵的生產(chǎn)化學(xué)成分的影響碳和硅：碳量過低，鑄件易產(chǎn)生縮松和裂紋，碳量過高，易產(chǎn)生石墨漂浮，造成鑄鐵夾雜

3、物增多，性能降低；硅減少過冷傾向、細(xì)化石墨、提高石墨圓整度，但降低鑄鐵韌性，使韌-脆轉(zhuǎn)變溫度升高。 碳當(dāng)量上限以不產(chǎn)生石墨漂浮，下限以不產(chǎn)生自由滲碳體為原則 鐵素體QT：C3.6%4.0%、Si2.4%2.8% 珠光體QT：C3.4%3.8%、Si2.2%2.6%錳：在球墨鑄鐵中錳有嚴(yán)重的正偏析傾向，一般不宜過高硫和磷：二者屬于有害元素，在球鐵中嚴(yán)格控制硫磷的含量合金元素：鉬、銅、鎳、鉻和銻 球化處理概念：向鐵液中加入使石墨在結(jié)晶生長時能形成球狀的元素，提高球化率球化元素強(qiáng)球化能力：鎂、鈰、鑭、鈣、釔。生產(chǎn)中常用的是鎂作為球化劑中球化能力：鋰、鍶、鋇、釷。此類球化元素要求原鐵液含硫量極低弱球化

4、能力：鈉、鉀、鋅、鎘、錫、鋁。此類球化元素要求冷卻速度快，原鐵液含硫量極低球化處理方法：沖入法和型內(nèi)球化法孕育處理目的：消除結(jié)晶過冷傾向；促進(jìn)石墨化，孕育處理能增加石墨核心，細(xì)化球狀石墨，提高球狀石墨生長的相對穩(wěn)定性，提高石墨的圓整度；減少晶間偏析，孕育處理使共晶團(tuán)細(xì)化，從而可減少共晶團(tuán)間的偏析程度，提高鑄鐵的塑性和韌性孕育種類 爐前一次孕育和多次孕育 瞬時孕育：包底孕育、澆口杯孕育、硅鐵棒澆口杯孕育、浮硅孕育、插絲法孕育以及型內(nèi)孕育 四、球墨鑄鐵的鑄造性能及常見缺陷凝固特點(diǎn) 較寬的共晶凝固范圍 糊狀凝固特性 具有較大的共晶膨脹鑄造性能 在化學(xué)成分和澆注溫度相同時，球墨鑄鐵流動性較灰鑄鐵好 收

5、縮前得膨脹大于灰鑄鐵，增大了鑄件內(nèi)部縮孔和縮松的傾向 收縮應(yīng)力和溫差應(yīng)力均大于灰鑄鐵常見缺陷 縮孔縮松、夾渣、石墨漂浮、皮下氣孔、球化衰退五、球墨鑄鐵的熱處理退火處理目的：去除鑄態(tài)組織中自由滲碳體及獲得鐵素體球墨鑄鐵高溫石墨化退火：將鑄件加熱到AC3以上50100保溫低溫石墨化退火：將珠光體分解成為鐵素體和石墨正火處理目的：增加金屬基體中珠光體的含量和提高珠光體的分散度高溫完全奧氏體化正火：AC1上限加3050 部分奧氏體化正火： AC1上限、下限之間等溫淬火處理貝氏體球墨鑄鐵：淬火溫度低奧貝球墨鑄鐵：淬火溫度高六、球墨鑄鐵生產(chǎn)中特殊問題大斷面球墨鑄鐵件的生產(chǎn)（壁厚100mm以上） 組織特點(diǎn)：

6、石墨數(shù)量少、石墨形態(tài)差，直徑大，易偏析解決措施：添加微量元素Sb或RE，并強(qiáng)化孕育處理，可消除碎塊 狀石墨；大量使用冷鐵，采用金屬型或型內(nèi)通氣及通水的強(qiáng)制冷卻方法提高冷卻速度薄壁球墨鑄鐵件問題：冷卻速度快，易出現(xiàn)白口，共晶團(tuán)數(shù)目少高強(qiáng)高韌球墨鑄鐵基體組織：珠光體+鐵素體基體獲得方法：加入強(qiáng)化鐵素體的合金元素，采用強(qiáng)化孕育、細(xì)化石墨的孕育工藝，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)提高含錳量，同時適當(dāng)提高硅量，進(jìn)一步強(qiáng)化鐵素體第二節(jié)第二節(jié) 蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵一、蠕墨鑄鐵的組織及性能 石墨形態(tài)介于片狀石墨及球狀石墨之間的中間狀態(tài)類型石墨，它既有共晶團(tuán)內(nèi)部石墨互相連續(xù)的片狀石墨組織特征，又有石墨頭部較圓、

7、其位向特點(diǎn)和球狀石墨相似的特征。 蠕化程度常用形狀系數(shù)（k）表示：K=4A/L2 ,其中A表示單個石墨的實(shí)際面積、 L表示單個石墨的周長 當(dāng)K0.15時 為片狀石墨 當(dāng)0.15 K 0.8時 為蠕蟲狀石墨 當(dāng)K0.8時 為球狀石墨 蠕墨鑄鐵的基體組織在鑄態(tài)下具有較高的鐵素體含量，當(dāng)加入穩(wěn)定珠光體元素并正好，可獲得較多的珠光體組織， 蠕墨鑄鐵強(qiáng)度敏感性小，韌性及伸長率均較球墨鑄鐵低而高于灰鑄鐵，其導(dǎo)熱性取決于石墨的形狀二、可鍛鑄鐵定義：將一定成分的白口鑄件毛坯經(jīng)退火處理，使白口鑄鐵中的滲碳體分解成為團(tuán)絮狀石墨，從而得到團(tuán)絮狀石墨和不同基體組織組成的鑄鐵 在中性爐氣氛條件下退火可獲得黑心可鍛鑄鐵 在氧化性氣氛條件下退火可獲得白心可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵退火過程及控制：升溫 石墨化第一階段 中間冷卻階段 第二階段石墨化鐵素體可鍛鑄鐵退火控制：珠光體可鍛鑄鐵退火控制白心可鍛鑄鐵退火控制第一階段石墨化隨爐冷至820880即出爐空冷隨爐冷至680保溫68小時淬火成馬氏體，再590630高溫回火人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中