灰鑄鐵的組織與性能課件

第一節(jié)概述第二節(jié)

灰鑄鐵第三節(jié)

球墨鑄鐵第四節(jié)

其他常用鑄鐵第一節(jié)概述第二節(jié)灰鑄鐵第三節(jié)球墨鑄鐵

第一節(jié)概述一、鑄鐵的石墨化1.石墨化的概念鑄鐵中的碳主要以滲碳體和石墨兩種形式存在，鑄鐵中的碳以石墨形態(tài)析出的過(guò)程稱(chēng)為石墨化。2.影響石墨化的因素（1）化學(xué)成分的影響（2）冷卻速度的影響第一節(jié)概述一、鑄鐵的石墨化1.石墨化的概念鑄二、鑄鐵的組織與性能的關(guān)系鑄鐵的力學(xué)性能取決于鑄鐵的基體組織及石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布狀況。石墨的存在減小了鑄鐵的有效承載面積，且受力時(shí)石墨尖端處產(chǎn)生應(yīng)力集中，大大降低了基體強(qiáng)度的利用率。因此，鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性比碳鋼低。由于石墨本身有潤(rùn)滑作用，石墨脫落后留下的空洞還可以儲(chǔ)油，使鑄鐵具有良好的耐磨性。石墨可以吸收振動(dòng)能量，因此鑄鐵具有良好的減振性。石墨割裂了基體，使切屑易脆斷，而且石墨有減摩作用，可以減小刀具磨損，使鑄鐵具有良好的切削加工性能。二、鑄鐵的組織與性能的關(guān)系鑄鐵的力學(xué)性能取決于鑄鐵的三、鑄鐵的分類(lèi)1.按鑄鐵中碳的存在形式分類(lèi)2.按灰鑄鐵中石墨形態(tài)分類(lèi)（1）灰鑄鐵（2）可鍛鑄鐵（3）球墨鑄鐵（4）蠕墨鑄鐵（1）白口鑄鐵（2）灰鑄鐵（3）麻口鑄鐵三、鑄鐵的分類(lèi)1.按鑄鐵中碳的存在形式分類(lèi)2.按灰鑄鐵中

第二節(jié)灰鑄鐵臥式車(chē)床實(shí)物圖1—主軸箱2—進(jìn)給箱3—床腳4—床身5—溜板箱6—刀架7—尾座臥式車(chē)床中尺寸較大或形狀復(fù)雜的床身、箱體等零件毛坯，只能采用鑄造方法制造?；诣T鐵具有優(yōu)良的鑄造性能，力學(xué)性能可以滿足一般性零件的要求；價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本較低，并且具有鋼質(zhì)材料所不具備的其他特殊性能，因此在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛，是機(jī)械制造業(yè)中使用最多的材料之一。第二節(jié)灰鑄鐵臥式車(chē)床實(shí)物圖一、灰鑄鐵的組織與性能灰鑄鐵的顯微組織a）鐵素體灰鑄鐵（100×）b）鐵素體—珠光體灰鑄鐵（200×）

c）珠光體灰鑄鐵（200×）按基體組織不同，灰鑄鐵又可分為鐵素體灰鑄鐵、鐵素體—珠光體灰鑄鐵和珠光體灰鑄鐵三種。一、灰鑄鐵的組織與性能灰鑄鐵的性能主要取決于基體的性能和石墨的數(shù)量、形狀大小和分布情況。由于石墨的存在，灰鑄鐵的強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)不如鋼。但是，灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度、硬度與相同基體的鋼接近，石墨的存在對(duì)其影響不大。石墨使灰鑄鐵獲得一些優(yōu)異的性能，如良好的鑄造性能和切削加工性能，較高的耐磨性、減振性和較低的缺口敏感性。灰鑄鐵的性能主要取決于基體的性能和石墨的數(shù)量、二、灰鑄鐵的孕育處理和熱處理1.孕育處理灰鑄鐵孕育處理前后的顯微組織a）孕育處理前（100×）b）孕育處理后（100×）經(jīng)過(guò)孕育處理的鑄鐵稱(chēng)為孕育鑄鐵，不僅強(qiáng)度、塑性、韌性都比普通灰鑄鐵高，而且組織致密，整個(gè)截面性能均勻。二、灰鑄鐵的孕育處理和熱處理1.孕育處理灰2.熱處理（1）去應(yīng)力退火（人工時(shí)效）鑄件形狀復(fù)雜，在冷卻過(guò)程中，由于各個(gè)部位冷卻速度不同會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。所以形狀復(fù)雜、精度要求高的鑄件，在切削加工前都要進(jìn)行一次消除內(nèi)應(yīng)力的退火。（2）石墨化退火（高溫退火）由于鑄件冷卻速度較快，常會(huì)使鑄件表面、轉(zhuǎn)角處等出現(xiàn)白口組織。為了降低硬度，必須采用高溫退火，使?jié)B碳體分解為石墨。（3）表面淬火有些大型鑄鐵件的工作表面要求有較高的硬度和耐磨性，淬火后表面的硬度可達(dá)50~55HRC。2.熱處理（1）去應(yīng)力退火（人工時(shí)效）三、灰鑄鐵的牌號(hào)及用途灰鑄鐵的牌號(hào)由“HT”（“灰鐵”兩字漢語(yǔ)拼音首字母)加一組數(shù)字（最低抗拉強(qiáng)度）組成。如HT200表示最低抗拉強(qiáng)度為200MPa的灰鑄鐵?；诣T鐵的牌號(hào)和用途三、灰鑄鐵的牌號(hào)及用途灰鑄鐵的牌號(hào)由“HT”（“灰鐵

第三節(jié)球墨鑄鐵汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)中常用零部件的實(shí)物圖a）汽車(chē)差速器殼b）汽車(chē)飛輪殼c）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸d）汽車(chē)后橋螺旋錐齒輪灰鑄鐵由于其強(qiáng)度、塑性和韌性較差，不能滿足汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)中常用零部件的性能要求。球墨鑄鐵是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，廣泛用于制造一些形狀復(fù)雜且力學(xué)性能要求較高的零件。第三節(jié)球墨鑄鐵汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)一、球墨鑄鐵的組織與性能球墨鑄鐵顯微組織a）鐵素體球墨鑄鐵（150×）b）鐵素體—珠光體球墨鑄鐵（200×）c）珠光體球墨鑄鐵（200×）按基體組織不同，球墨鑄鐵又可分為鐵素體球墨鑄鐵、鐵素體—珠光體球墨鑄鐵和珠光體球墨鑄鐵三種。一、球墨鑄鐵的組織與性能球墨鑄鐵的強(qiáng)度和塑性顯著提高，已超過(guò)灰鑄鐵和可鍛鑄鐵，接近鋼。球墨鑄鐵同樣具有灰鑄鐵的某些優(yōu)良性能，如較好的鑄造性能、減振性、減摩性、切削加工性及較低的缺口敏感性等。二、球墨鑄鐵的牌號(hào)及用途球墨鑄鐵的牌號(hào)是由“QT”（“球鐵”兩字漢語(yǔ)拼音首字母）加兩組數(shù)字組成，兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和最低斷后伸長(zhǎng)率。球墨鑄鐵的牌號(hào)及用途球墨鑄鐵的強(qiáng)度和塑性顯著提高，已超過(guò)灰鑄鐵和可三、球墨鑄鐵的熱處理1.退火退火的主要目的是得到鐵素體基體的球墨鑄鐵，以提高球墨鑄鐵的塑性和韌性，改善切削加工性能，消除內(nèi)應(yīng)力。2.正火正火的目的是得到珠光體基體的球墨鑄鐵，從而提高其強(qiáng)度和耐磨性。3.調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)的目的是獲得回火索氏體基體的球墨鑄鐵，從而獲得良好的綜合力學(xué)性能。4.等溫淬火等溫淬火的目的是得到下貝氏體基體的球墨鑄鐵，從而獲得高強(qiáng)度、高硬度、高韌性的綜合力學(xué)性能。三、球墨鑄鐵的熱處理1.退火

第四節(jié)其他常用鑄鐵除灰鑄鐵和球墨鑄鐵外，在實(shí)際生產(chǎn)中還會(huì)經(jīng)常使用可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵等。它們可以滿足一些零件的特殊要求，如薄壁鑄件以及耐熱、耐蝕和耐磨鑄件等，因此也是實(shí)際生產(chǎn)中不可缺少的材料。第四節(jié)其他常用鑄鐵除灰鑄鐵和球墨鑄鐵外，一、可鍛鑄鐵1.可鍛鑄鐵的組織與性能可鍛鑄鐵的顯微組織（200×）a）黑心可鍛鑄鐵b）珠光體可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵的生產(chǎn)過(guò)程包括兩個(gè)步驟：首先鑄造白口鑄鐵件，然后進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的石墨化退火。根據(jù)白口鑄鐵件退火方法的不同，可形成鐵素體基體的可鍛鑄鐵和珠光體基體的可鍛鑄鐵。一、可鍛鑄鐵1.可鍛鑄鐵的組織與性能可鍛鑄鐵的顯2.可鍛鑄鐵的牌號(hào)及用途可鍛鑄鐵的牌號(hào)由“KT”（“可鐵”兩字漢語(yǔ)拼音首字母）

及其后的“H”（表示黑心可鍛鑄鐵）或“Z”（表示珠光體可鍛鑄鐵），再加上兩組數(shù)字組成，兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和最低斷后伸長(zhǎng)率?？慑戣T鐵的牌號(hào)及用途黑心可鍛鑄鐵（鐵素體基體的可鍛鑄鐵）具有較高的塑性和韌性，而珠光體可鍛鑄鐵具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。2.可鍛鑄鐵的牌號(hào)及用途可鍛鑄鐵的牌號(hào)由“二、蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵1.蠕墨鑄鐵合金鑄鐵是指常規(guī)元素（硅、錳）高于普通鑄鐵規(guī)定含量或含有其他合金元素，不僅具有更高的力學(xué)性能，而且具有某些特殊性能的鑄鐵。2.合金鑄鐵蠕墨鑄鐵中的石墨以蠕蟲(chóng)狀形態(tài)存在。它是在高碳、低硫、低磷的鐵液中加入蠕化劑，經(jīng)蠕化處理后使石墨變?yōu)槎倘湎x(chóng)狀的高強(qiáng)度鑄鐵。蠕墨鑄鐵的牌號(hào)及用途二、蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵1.蠕墨鑄鐵合金鑄鐵是指常規(guī)第一節(jié)概述第二節(jié)

灰鑄鐵第三節(jié)

球墨鑄鐵第四節(jié)

其他常用鑄鐵第一節(jié)概述第二節(jié)灰鑄鐵第三節(jié)球墨鑄鐵

第一節(jié)概述一、鑄鐵的石墨化1.石墨化的概念鑄鐵中的碳主要以滲碳體和石墨兩種形式存在，鑄鐵中的碳以石墨形態(tài)析出的過(guò)程稱(chēng)為石墨化。2.影響石墨化的因素（1）化學(xué)成分的影響（2）冷卻速度的影響第一節(jié)概述一、鑄鐵的石墨化1.石墨化的概念鑄二、鑄鐵的組織與性能的關(guān)系鑄鐵的力學(xué)性能取決于鑄鐵的基體組織及石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布狀況。石墨的存在減小了鑄鐵的有效承載面積，且受力時(shí)石墨尖端處產(chǎn)生應(yīng)力集中，大大降低了基體強(qiáng)度的利用率。因此，鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性比碳鋼低。由于石墨本身有潤(rùn)滑作用，石墨脫落后留下的空洞還可以儲(chǔ)油，使鑄鐵具有良好的耐磨性。石墨可以吸收振動(dòng)能量，因此鑄鐵具有良好的減振性。石墨割裂了基體，使切屑易脆斷，而且石墨有減摩作用，可以減小刀具磨損，使鑄鐵具有良好的切削加工性能。二、鑄鐵的組織與性能的關(guān)系鑄鐵的力學(xué)性能取決于鑄鐵的三、鑄鐵的分類(lèi)1.按鑄鐵中碳的存在形式分類(lèi)2.按灰鑄鐵中石墨形態(tài)分類(lèi)（1）灰鑄鐵（2）可鍛鑄鐵（3）球墨鑄鐵（4）蠕墨鑄鐵（1）白口鑄鐵（2）灰鑄鐵（3）麻口鑄鐵三、鑄鐵的分類(lèi)1.按鑄鐵中碳的存在形式分類(lèi)2.按灰鑄鐵中

第二節(jié)灰鑄鐵臥式車(chē)床實(shí)物圖1—主軸箱2—進(jìn)給箱3—床腳4—床身5—溜板箱6—刀架7—尾座臥式車(chē)床中尺寸較大或形狀復(fù)雜的床身、箱體等零件毛坯，只能采用鑄造方法制造。灰鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能，力學(xué)性能可以滿足一般性零件的要求；價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本較低，并且具有鋼質(zhì)材料所不具備的其他特殊性能，因此在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛，是機(jī)械制造業(yè)中使用最多的材料之一。第二節(jié)灰鑄鐵臥式車(chē)床實(shí)物圖一、灰鑄鐵的組織與性能灰鑄鐵的顯微組織a）鐵素體灰鑄鐵（100×）b）鐵素體—珠光體灰鑄鐵（200×）

c）珠光體灰鑄鐵（200×）按基體組織不同，灰鑄鐵又可分為鐵素體灰鑄鐵、鐵素體—珠光體灰鑄鐵和珠光體灰鑄鐵三種。一、灰鑄鐵的組織與性能灰鑄鐵的性能主要取決于基體的性能和石墨的數(shù)量、形狀大小和分布情況。由于石墨的存在，灰鑄鐵的強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)不如鋼。但是，灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度、硬度與相同基體的鋼接近，石墨的存在對(duì)其影響不大。石墨使灰鑄鐵獲得一些優(yōu)異的性能，如良好的鑄造性能和切削加工性能，較高的耐磨性、減振性和較低的缺口敏感性?；诣T鐵的性能主要取決于基體的性能和石墨的數(shù)量、二、灰鑄鐵的孕育處理和熱處理1.孕育處理灰鑄鐵孕育處理前后的顯微組織a）孕育處理前（100×）b）孕育處理后（100×）經(jīng)過(guò)孕育處理的鑄鐵稱(chēng)為孕育鑄鐵，不僅強(qiáng)度、塑性、韌性都比普通灰鑄鐵高，而且組織致密，整個(gè)截面性能均勻。二、灰鑄鐵的孕育處理和熱處理1.孕育處理灰2.熱處理（1）去應(yīng)力退火（人工時(shí)效）鑄件形狀復(fù)雜，在冷卻過(guò)程中，由于各個(gè)部位冷卻速度不同會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。所以形狀復(fù)雜、精度要求高的鑄件，在切削加工前都要進(jìn)行一次消除內(nèi)應(yīng)力的退火。（2）石墨化退火（高溫退火）由于鑄件冷卻速度較快，常會(huì)使鑄件表面、轉(zhuǎn)角處等出現(xiàn)白口組織。為了降低硬度，必須采用高溫退火，使?jié)B碳體分解為石墨。（3）表面淬火有些大型鑄鐵件的工作表面要求有較高的硬度和耐磨性，淬火后表面的硬度可達(dá)50~55HRC。2.熱處理（1）去應(yīng)力退火（人工時(shí)效）三、灰鑄鐵的牌號(hào)及用途灰鑄鐵的牌號(hào)由“HT”（“灰鐵”兩字漢語(yǔ)拼音首字母)加一組數(shù)字（最低抗拉強(qiáng)度）組成。如HT200表示最低抗拉強(qiáng)度為200MPa的灰鑄鐵?；诣T鐵的牌號(hào)和用途三、灰鑄鐵的牌號(hào)及用途灰鑄鐵的牌號(hào)由“HT”（“灰鐵

第三節(jié)球墨鑄鐵汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)中常用零部件的實(shí)物圖a）汽車(chē)差速器殼b）汽車(chē)飛輪殼c）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸d）汽車(chē)后橋螺旋錐齒輪灰鑄鐵由于其強(qiáng)度、塑性和韌性較差，不能滿足汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)中常用零部件的性能要求。球墨鑄鐵是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，廣泛用于制造一些形狀復(fù)雜且力學(xué)性能要求較高的零件。第三節(jié)球墨鑄鐵汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)一、球墨鑄鐵的組織與性能球墨鑄鐵顯微組織a）鐵素體球墨鑄鐵（150×）b）鐵素體—珠光體球墨鑄鐵（200×）c）珠光體球墨鑄鐵（200×）按基體組織不同，球墨鑄鐵又可分為鐵素體球墨鑄鐵、鐵素體—珠光體球墨鑄鐵和珠光體球墨鑄鐵三種。一、球墨鑄鐵的組織與性能球墨鑄鐵的強(qiáng)度和塑性顯著提高，已超過(guò)灰鑄鐵和可鍛鑄鐵，接近鋼。球墨鑄鐵同樣具有灰鑄鐵的某些優(yōu)良性能，如較好的鑄造性能、減振性、減摩性、切削加工性及較低的缺口敏感性等。二、球墨鑄鐵的牌號(hào)及用途球墨鑄鐵的牌號(hào)是由“QT”（“球鐵”兩字漢語(yǔ)拼音首字母）加兩組數(shù)字組成，兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和最低斷后伸長(zhǎng)率。球墨鑄鐵的牌號(hào)及用途球墨鑄鐵的強(qiáng)度和塑性顯著提高，已超過(guò)灰鑄鐵和可三、球墨鑄鐵的熱處理1.退火退火的主要目的是得到鐵素體基體的球墨鑄鐵，以提高球墨鑄鐵的塑性和韌性，改善切削加工性能，消除內(nèi)應(yīng)力。2.正火正火的目的是得到珠光體基體的球墨鑄鐵，從而提高其強(qiáng)度和耐磨性。3.調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)的目的是獲得回火索氏體基體的球墨鑄鐵，從而獲得良好的綜合力學(xué)性能。4.等溫淬火等溫淬火的目的是得到下貝氏體基體的球墨鑄鐵，從而獲得高強(qiáng)度、高硬度、高韌性的綜合力學(xué)性能。三、球墨鑄鐵的熱處理1.退火

第四節(jié)其他常用鑄鐵除灰鑄鐵和球墨鑄鐵外，在實(shí)際生產(chǎn)中還會(huì)經(jīng)常使用可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵和合