常用鑄造合金的生產(chǎn)

第二章常用鑄造合金的生產(chǎn)§1鑄鐵件生產(chǎn)

按碳的存在形式分

1.白口鑄鐵whitecast--iron—碳以碳化物（Fe3C)形式出現(xiàn)。斷口：銀白色，硬而脆；很難切削，很少直接用于零件.2.灰口鑄鐵

graycast—iron

碳以石墨形式出現(xiàn)。斷口：呈灰色；常用材料。3.麻口鑄鐵

mottledcast—iron

碳以Fe3C+石墨形式出現(xiàn)。斷口：白色與灰色之間；此類鑄鐵脆性很大，很少使用。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!另：合金鑄鐵：鑄鐵中加入合金元素，改善性能。以碳以石墨形式存在的鑄鐵斷口呈灰色，故稱之：灰口鑄鐵GB5611—95鑄鐵是在凝固過程中經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變，用于生產(chǎn)鑄件的鐵基合金的總稱。

常用灰口鑄鐵又可分為：

1.普通灰鑄鐵（片狀G）；2.可鍛鑄鐵（團絮狀G）；3.球墨鑄鐵（球狀G）；4.蠕墨鑄鐵（蠕蟲狀G）

G—graphite字頭)

補充：關(guān)于生鐵常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!一、普通灰鑄鐵（片狀G）（簡稱灰鐵）

生鐵

：pig—iron

鐵礦石在高爐中煉出來的。煉鐵（Iron－making)工藝，分鑄造生鐵和煉鋼生鐵（WSi<1.25%)兩種；鑄造生鐵與其他材料一起熔化后，獲得的材料，叫鑄鐵；煉鋼生鐵通過進一步的熔煉，得到鋼材，此過程稱煉鋼steel—making。

1..普通灰鑄鐵的性能

灰鐵的顯微組織

＝金屬基體（F+P）＋片G

如右圖所示：相當于在鋼的基體上嵌入了大量G片。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!①良好的鑄造性（流動性好，收縮?。?；②易切削；（？）③抗壓強度高；④減震和減摩性能好；⑤切口不敏感性；⑥制造容易、價格便宜。2.鑄鐵的組織及影響因素灰鑄鐵按基體不同可分為;P灰鑄鐵P+F灰鑄鐵F灰鑄鐵常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!（2）冷卻速度(V)

冷卻快，原子來不及急擴散，G化難以進行；易白口。

冷卻的慢，可得灰口。顯然，欲求灰口件合理選擇鑄件壁厚。

冷卻速度與鑄型材料也直接關(guān)聯(lián)，如：金屬型比砂型的冷卻速度快，鑄件易白口，

3.灰鑄鐵的孕育處理

直接向已熔煉出爐的低碳、硅含量鐵水中加入孕育劑（經(jīng)過破碎又預(yù)熱的75＃硅鐵）

灰鐵經(jīng)孕育處理后G片細小均勻力學(xué)性能有明顯提高，故稱高強度鑄鐵常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!

二、可鍛鑄鐵

malleablecast—iron

——又稱馬鐵、韌性鑄鐵、展性鑄鐵、瑪鋼

1.成分：Wc=2.2~2.8%,Wsi=1~1.8;含碳、硅量低。2.生產(chǎn)過程：首先澆注成白口鑄鐵件，然后再經(jīng)過可鍛化（石墨化）退火而得到團絮狀石墨的可鍛鑄鐵。因退火方法不同分：

白心（B）可鍛鑄鐵；黑心(H)可鍛鑄鐵；P（Z）可鍛鑄鐵等三種。3.性能Rm、A、ak比灰鑄鐵好。但不能鍛造。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!三、球墨鑄鐵nodulargraphitecast--iron1.成分：在金屬液中加入球化劑稀土鎂合金——球化處理使G變?yōu)榍驙睢?.組織：基體是（F，F(xiàn)+P，P）+球狀石墨G3.性能：較高的Rm、σ-1（舊疲勞強度），但A、ak比鋼差。4.牌號、用途

GB1348—88見教材P49表2－5牌號：QT—A=××%

Rm≥×××

Mpa球墨鑄鐵（球鐵）

常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!四、蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵是近年發(fā)展起來的新型鑄鐵，其G片短；片端鈍而圓，類似蠕蟲（俗：毛豆蟲）1.蠕墨鑄鐵的性能優(yōu)于灰鐵，不如球鐵；厚大截面性能均勻；導(dǎo)熱性優(yōu)于球鐵。2.蠕鐵牌號以“RuT－×××”表示；后面三位數(shù)為Rm值。3.蠕鐵制取與應(yīng)用造蠕鐵同造球鐵；用于制造形狀復(fù)雜的大件，如：重型機床、大型內(nèi)燃機機體可以代鋼。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!

1.鋼的熔煉要求用電弧爐、感應(yīng)電爐。（為什么？）

2.鑄造工藝

由于鋼的熔點高、流動性差，鋼水易氧化和吸氣，而且其體積收縮為鋼的2～3倍。因此鑄鋼用砂耐火、透氣性要高；冒口（個頭大）與冷鐵配合要好；

3.熱處理

為消除鑄態(tài)晶粒粗大、組織不勻及內(nèi)應(yīng)力，鑄鋼件鑄后必須熱處理，主為：正火或退火。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!三、鑄造鋁合金

1.純鋁

Alaluminium

—銀白色，熔點660℃，面心立方晶格，沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。

2.鋁合金的分類：變形鋁合金；鑄造鋁合金(1)變形鋁合金

廠家直接按加工成各種規(guī)格的型材、板材、帶材、管材、線材等。

防銹鋁合金LF硬鋁鋁合金LY超硬鋁合金LC鍛鋁鋁合金LD牌號采用國際四位數(shù)字符表示；新牌號：5A05LF5（代號）；2A11對應(yīng)代號LY11；7A04LC4等。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!

課后練習(xí)的討論(P54-9)

⑼下列鑄件適宜選用哪類鑄造合金？請闡述理由。

火車輪：按GB8061－88規(guī)定：“鐵路用輾（nian）鋼整體車輪”有專門鋼號：

CL60(Wc=0.55~0.65)CL45MnSiV另外：GB8062－88規(guī)定：“鐵路用粗制輪箍”用鋼，鋼號：

LG60LG65等

摩托車氣缸體：宜選用鋁硅合金（ZL1××），理由：鋁硅合金輕而且散熱效果好，強度足夠。減速器蝸輪：選用鑄造青銅（ZCuZn10Pb1).理由：減摩為主，散熱作用好，強度不重要。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!

由于G的存在；

①減少了基體承載的有效面積；②G的尖角割裂基體還造成嚴重的應(yīng)力集中。且G片越是粗大、分布不勻，其力學(xué)性能越差。但是，灰鑄鐵的抗壓強度受G影響小?；诣T鐵不能鍛造、不能沖壓；但是有如下優(yōu)點：

石墨是碳的一種結(jié)晶形式，六方晶格，碳原子呈層片狀排列；性能：σ、δ、ak很低，硬度為3HBS；低的力學(xué)性能，實際使灰鐵基體上布滿了裂紋和孔洞。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!

要控制鑄鐵組織與成分，必須控制其石墨化程度，而影響石墨化的主要因素為：（1）化學(xué)成分

隨C、Si增多，G核增多，析出G多而粗大；反之，G少；S、Mn阻礙G，增加白口化，應(yīng)嚴控，P增加冷脆性。

教材P45圖將不同碳硅含量鑄鐵分成五種組織

Ⅰ—白口鑄鐵區(qū)（Ld＋Fe3CⅡ＋P）Ⅱa—麻口鑄鐵區(qū)（Ld＋Fe3CⅡ＋P＋G）

Ⅱ—P灰鐵區(qū)（P＋G）

Ⅱb—P-F灰鐵區(qū)（P+F+G）Ⅲ—F灰鐵區(qū)（F+G）成分：Wc=2.7%~3.9%；Wsi=1.1~2.6%；WMn=0.6~1.2%常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!

4.灰鑄鐵的牌號、用途

牌號：HT

Rm≥

MPa

灰鑄鐵簡稱“灰鐵”，漢語拼音字母首

熔煉簡便，流動性好有：HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350見表2-3P47；主用于床身、箱體、重錘、暖氣片等。5.灰鑄鐵的生產(chǎn)特點6.灰鑄鐵的熱處理⑴消除應(yīng)力退火；⑵消除白口組織改善切削加工性能退火⑶表面淬火如車床導(dǎo)軌常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!4.牌號GB9440—88KTH（或Z）——A=%Rm≥

Mpa黑心或P

可鍛鑄鐵（可鐵）如：KTH300—06；建筑腳手架扣件、三通管件、閥門。KTZ550—04；用于；載荷較高的耐磨損、凸輪軸，齒輪等。見P48表2－4。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!5.球鐵的生產(chǎn)特點(1)鐵水

含碳硅量要高；S、P要低；溫度1400℃。(2)球化與孕育處理球化是關(guān)鍵，預(yù)先將粉碎的球化劑－稀土鎂合金，放置在鐵水包內(nèi)，上面鋪蓋硅鐵粉和草木灰。先沖入約2/3鐵水；稍置，待反應(yīng)后，再置入孕育劑，用余下的1/3鐵水沖入包內(nèi)，進行孕育。(3)鑄型工藝利用冒口、冷鐵補縮；加大鑄型剛度。(4)熱處理常用有：退火、正火、調(diào)質(zhì)和等溫淬火。常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!§2鑄鋼件生產(chǎn)

一、鑄鋼的類別和性能按化學(xué)成分分：

1.鑄造碳鋼

應(yīng)用最多（占鑄鋼產(chǎn)量80％）；

牌號,例：ZG200－400;

ZG”讀作：鑄鋼；兩組數(shù)字

2.鑄造合金鋼

適用耐磨、耐熱、耐蝕等特殊要求，如：ZGMn13為鑄造耐磨鋼，坦克履帶板、破碎機顎板；ZG1Cr18Ni9為鑄造鎳鉻不銹鋼，可耐強酸強堿。二、鑄造件的生產(chǎn)特點按序為：Re、Rm值。(見教材P51表2－6）常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!§3銅鋁合金鑄件生產(chǎn)有色合金熔融性質(zhì)：熔點低；流動性好；收縮大；易吸氣、易氧化。

一、鑄造特點：容易鑄造、注重熔煉、防止氧化。二、鑄造銅合金

純銅－紫銅，玫瑰紅色，表面氧化膜后呈紫色。白銅－Cu—Ni合金；精密件，儀表；如B19等青銅－Cu—Sn合金常稱錫青銅。如ZCuSn10Pb1(俗稱：10-1錫青銅)黃銅－Cu—Zn合金顏色隨Zn↑，由黃紅色→淡黃色；如：ZCuZn38(含38％的鋅，余為銅)常用鑄造合金的生產(chǎn)共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!（2）鑄造鋁合金