工程材料第三章-鑄鐵與鋼鐵

3.3鑄鋼與鑄鐵3.3.1

鑄鐵1）鑄鐵的石墨化過(guò)程1、鑄鐵的特點(diǎn)γαFe-C復(fù)線相圖+Fe3C+G+Fe3C+G①根據(jù)Fe-G相圖析出②根據(jù)Fe-Fe3C相圖析出第一階段石墨化第二階段石墨化第三階段石墨化高溫慢冷易按Fe-G相圖變化γα3.3鑄鋼與鑄鐵3.3.1

鑄鐵1、鑄鐵的特點(diǎn)2）鑄鐵的組織特征和分類

名稱石墨化程度顯微組織第一階段第二階段第三階段灰鑄鐵充分進(jìn)行充分進(jìn)行充分進(jìn)行F+G充分進(jìn)行充分進(jìn)行部分進(jìn)行F+P+G充分進(jìn)行充分進(jìn)行不進(jìn)行P+G麻鑄鐵部分進(jìn)行部分進(jìn)行不進(jìn)行Le’+P+G白口鑄鐵不進(jìn)行不進(jìn)行不進(jìn)行Le’+P+Fe3CγαFe-C相圖+Fe3C+G+Fe3C+G3.3鑄鋼與鑄鐵3.3.1

鑄鐵1、鑄鐵的特點(diǎn)3）鑄鐵的性能特點(diǎn)G形態(tài)對(duì)性能影響大抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性低抗壓強(qiáng)度、硬度、耐磨性高具有特殊性能：切削加工性能優(yōu)異鑄造性能良好石墨潤(rùn)滑性能良好抗振性能很好對(duì)缺口不敏感3.3鑄鋼與鑄鐵3.3.1

鑄鐵2、常用鑄鐵1）灰口鑄鐵

鑄鐵種類灰口鑄鐵球墨鑄鐵蠕墨鑄鐵可鍛鑄鐵石墨形狀片狀球狀蟲(chóng)狀絮狀①牌號(hào)②影響組織和性能的因素

③孕育處理

④熱處理成分：C、Si、P冷卻速度：影響基體HT100，HT400獲得均勻細(xì)小的石墨片，細(xì)化基體去應(yīng)力退火降硬度退火表面淬火灰口鑄鐵的應(yīng)用1）普通灰口鑄鐵：HT150，HT200應(yīng)用于：一般機(jī)床底座、床身，軸承座，工作臺(tái)，支架等，2）孕育灰口鑄鐵：HT250，HT400應(yīng)用于：自動(dòng)車床、重載車床、壓力機(jī)、剪床等的床身，以及油缸、氣缸等灰口鑄鐵熱處理：去應(yīng)力退火

3.3鑄鋼與鑄鐵3.3.1

鑄鐵2、常用鑄鐵2）球墨鑄鐵

①牌號(hào)②成分

③球化處理

④熱處理對(duì)C、Si、P、Mn的控制嚴(yán)格碳當(dāng)量較高，為過(guò)共晶成分QT400-17，QT1200-1獲得球狀石墨，常伴隨孕育處理退火調(diào)質(zhì)正火等溫淬火球墨鑄鐵的應(yīng)用1）鐵素體球墨鑄鐵QT400-17,QT500-52）珠光體球墨鑄鐵QT600-2,QT800-2應(yīng)用于：汽車、拖拉機(jī)的零件及不重要的齒輪等，應(yīng)用于：柴油機(jī)、汽油機(jī)的曲軸，機(jī)床的主軸等，3.3鑄鋼與鑄鐵3.3.1

鑄鐵2、常用鑄鐵3）蠕墨鑄鐵

①牌號(hào)②蠕化劑4）可鍛鑄鐵

①牌號(hào)②生產(chǎn)RuT420，RuT260獲得蠕蟲(chóng)狀石墨KT360-6，KTZ700-2白口鑄鐵退火得到5）合金鑄鐵

激冷加P加AlSi加SiCr耐磨鑄鐵耐熱鑄鐵耐蝕鑄鐵可鍛鑄鐵與蠕墨鑄鐵1）可鍛鑄鐵

牌號(hào)：KT360-6，KTZ700-2生產(chǎn)：先得到白口鑄鐵再石墨化退火應(yīng)用：薄壁件，小件，管接頭（彎頭，三通）

暖氣裝置2）蠕墨鑄鐵（加蠕化劑）牌號(hào)：RuT420，RuT2601234566.691538FeDFK

ECSGQ11481227ALL+γL+Fe3C912α+Fe3CFe3C727P3.3.2鑄鋼3.3鑄鋼與鑄鐵3.3.2

鑄鋼老鋼號(hào)化學(xué)成分熱處理性能應(yīng)用CMnSiσbσsδZG15退火或正火40020025機(jī)座、變速箱殼體ZG2545024020機(jī)座、錘輪、箱體ZG3550028016飛輪、蒸汽錘ZG4558032012聯(lián)軸器、齒輪ZG5565035010聯(lián)軸器、齒輪鋼號(hào)化學(xué)成分熱處理性能應(yīng)用CMnSiσbσsδQ235A0.18不需要23526橋梁、建筑Q255A0.2325524軋制成型鋼、鋼板作構(gòu)件用Q2750.33275203.3.2鑄鋼z鑄鋼主要用于制造形狀復(fù)雜的，要求有一定強(qiáng)度、塑性和韌性的零件，如：重型機(jī)械的齒輪、軸、機(jī)座、缸體、閥門等

新牌號(hào)：ZG200-400,（屈服強(qiáng)度200，抗拉強(qiáng)度400）（對(duì)應(yīng)老牌號(hào)ZG15）ZG15

ZG270-500，（對(duì)應(yīng)ZG35）ZG310-570，（對(duì)應(yīng)ZG45）3.3.2鑄鋼由于澆注溫度很高，冷卻較慢，容易晶粒粗大，而且應(yīng)力很大，不能直接使用，熱處理：進(jìn)行退火或正火處理3.4有色金屬及其合金除了鋼鐵（碳鋼、合金鋼、鑄鋼，鑄鐵）以外的金屬材料通稱為有色金屬鋁、銅、鈦、錫、鉛等等3.4有色金屬及其合金（了解）3.4.1鋁及鋁合金1、純鋁1）高純鋁

2）工業(yè)高純鋁

3）工業(yè)純鋁

L01~L04四種L0~L00多種L1~L5五種2、鋁合金Al-MeLL+αα+βα1）變形鋁合金

防繡鋁合金硬鋁合金超硬鋁合金鍛鋁合金固溶處理時(shí)效硬化變形鋁合金熱處理LF11等，Mn、MgLY11等，A1-Cu-MgLC6等，Al-Mg-Zn-CuLD5等，A1-Mg-Si-Cu3.4有色金屬及其合金（了解）種類代號(hào)成分鑄造方法熱處理應(yīng)用SiCuMgZn鋁硅合金ZL1016.5~7.5金屬模鑄造砂模鑄造變質(zhì)處理退火，淬火與自然時(shí)效、不完全時(shí)效、人工時(shí)效、穩(wěn)定回火、軟化回火的組合鑄造性能很好，適于制造形狀復(fù)雜但強(qiáng)度要求不高的鑄件，用于制造儀表、水泵及電動(dòng)機(jī)殼體、氣缸體、活塞等ZL1048~10.5ZL1054.5~5.5ZL1076.5~7.5ZL10911~13ZL1104.0~6.0鋁銅合金ZL2014.5~5.3強(qiáng)度高，耐熱，鑄造性差，有熱裂和疏松傾向，耐蝕性較差。用于制造內(nèi)燃機(jī)氣缸頭、活塞等零件ZL201A4.8~5.3ZL2034.0~5.0鋁鎂ZL3019.5~11強(qiáng)度高，密度小，耐蝕性好，鑄造性差，耐熱性低，用于制造艦船配件、氨用泵體等ZL3034.5~5.5鋁鋅ZL4019~13鑄造性好，強(qiáng)度高，抗蝕性差，熱裂傾向大，用于制造車輛發(fā)動(dòng)機(jī)零件及儀器元件和日用品ZL4025~6.52）鑄造鋁合金

3.4有色金屬及其合金（了解）3.4.2銅及銅合金1、純銅（紫銅）1）工業(yè)純銅

2）無(wú)氧銅

T1~T4四種TU1、TU22、銅合金1）黃銅

種類組別代號(hào)成分用途CuZnPbSnAlSiMnFeNi普通鋅黃銅H9696冷凝管、熱交換器、機(jī)械零件、電器零件、螺帽、沖壓件H5959ZH6262熱交換器復(fù)雜黃銅鉛黃銅HPb63-3鐘表零件、一般機(jī)器零件錫黃銅HSn90-1車輛彈性套管鋁黃銅HAl77-2船舶冷凝器管、耐蝕零件硅黃銅HSi80-3耐磨零件、船舶及化工零件錳黃銅HMn58-2船舶零件、軸承、耐蝕零件鐵黃銅HFe59-1-1海水腐蝕工況下的零件鎳黃銅HNi65-5船舶冷凝器管、電機(jī)零件3.4有色金屬及其合金（了解）3.4.2銅及銅合金2）青銅

3）白銅

T1~T4四種TU1、TU22、銅合金銅合金組別代號(hào)成分應(yīng)用CuSnAlBeSiPbNi青銅錫青銅QSn4-34彈簧、抗磁零件ZQSn1010水管附件、軸承鋁青銅QAl77重要的彈性元件ZQAl9-49壓下螺母、軸套鈹青銅QBe22重要的彈性元件、高壓高速軸承硅青銅QSi3-13彈簧、渦輪、渦桿鉛青銅ZQPb3030高速發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承白銅普通白銅B2525船舶、化工儀器零件鋅白銅BZn15-2015抗腐蝕儀表零件錳白銅BMn3-123彈簧3.4有色金屬及其合金（了解）3.4.3鈦及鈦合金1、純鈦2、鈦合金組別代號(hào)成分室溫機(jī)械性能應(yīng)用熱處理σbδ工業(yè)純鈦TA1Ti（雜質(zhì)極微）退火300~50030~40在350°C以下工作，強(qiáng)度要求不高的零件TA2Ti（雜質(zhì)微）退火450~60025~30TA3Ti（雜質(zhì)微）退火550~70020~25α鈦合金TA4Ti-3Al退火70012在500°C以下工作的零件TA5Ti-4Al-0.005B退火70015TA6Ti-5Al退火70012~20β鈦合金TB2Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al淬火100020在350°C以下工作的零件（α+β）鈦合金TC1Ti-2Al-1.5Mn退火600~80020~25在400°C以下工作的零件TC2Ti-3Al-1.5Mn退火70012~15TC3Ti-5Al-4V退火9008~10TC4Ti-6Al-4V退火950103.4有色金屬及其合金（了解）3.4.4軸承合金1、性能

足夠的強(qiáng)度和硬度足夠的塑性和韌性，高的疲勞強(qiáng)度良好的磨合能力、耐蝕性高的耐磨性，與軸的摩擦系數(shù)小良好的導(dǎo)熱性，較小的膨脹系數(shù)2、代號(hào)

ZCh+基本元素符號(hào)+主加元素符號(hào)+主加元素含量+輔加元素含量3、種類

錫基軸承合金(錫基巴氏合金)鉛基軸承合金(鉛基巴氏合金)銅基軸承合金鋁基軸承合金3.4有色金屬及其合金（了解）種類名稱代號(hào)成分應(yīng)用SnSbCuPb其他基體質(zhì)點(diǎn)錫基軸承合金錫基巴氏合金ZChSnSb11-6余量116軟硬汽輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的高速軸瓦ZChSnSb8-3余量83ZChSnSb4.5-4.5余量4.54.5鉛基軸承合金鉛基巴氏合金ZChPb16-16-216162余量軟硬汽車、拖拉機(jī)曲軸的軸承ZChPb6-666余量銅基軸承合金鉛青銅ZQPb3030硬軟航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高速柴油機(jī)的軸承等ZQPb25-5525ZQPb12-8812錫青銅ZQSn10-110硬軟ZQSn6-6-363本次課小結(jié)3.2合金鋼4、特