常用合金鑄件生產(chǎn)

第9章常用合金鑄件生產(chǎn)湖北理工學(xué)院2023/2/42023/2/4

鑄鐵是以鐵、碳、硅為主要組成元素，并比碳鋼含有較多的硫、磷等雜質(zhì)元素的多元合金。是一種應(yīng)用廣泛的鐵碳合金。鑄鐵按石墨形態(tài)分灰口鑄鐵(HT)：石墨呈片狀。球墨鑄鐵(QT)：石墨呈球狀。蠕墨鑄鐵(RuT)：石墨呈蠕蟲(chóng)狀?？慑戣T鐵(KT)：石墨呈團(tuán)絮狀。

鑄鐵還可按組織分成白口鑄鐵(斷口銀白色)、灰口鑄鐵(斷口呈灰色)、麻口鑄鐵(斷口黑白相間)。2023/2/4石墨對(duì)鑄鐵性能的影響力學(xué)性能：石墨強(qiáng)度硬度低、塑性韌性差；工藝性能：石墨脆性大、焊接裂紋傾向大；減振性好：石墨對(duì)機(jī)械振動(dòng)起緩沖作用；耐磨性好：石墨是良好的潤(rùn)滑劑；缺口敏感性低：石墨破壞了基體連續(xù)性，一定程度上就相當(dāng)于缺口。2023/2/4影響石墨化的因素材料：C、Si、Mn、S、P等元素含量；鑄件：鑄件愈薄其冷卻速度愈快，鑄件愈厚其冷卻速度愈慢；工藝：在其他條件相同時(shí)，澆注溫度愈高，鑄件的冷卻速度愈?。昏T型：各種鑄型材料的導(dǎo)熱能力不同。2023/2/4

灰口鑄鐵的化學(xué)成分一般wC=2.5%～3.6%，wSi=1.1%~2.5%，wMn=0.6%~1.2%，wP≤0.50%，wS≤0.15%。可分成珠光體灰口鑄鐵、珠光體-鐵素體灰口鑄鐵和鐵素體灰口鑄鐵三類(lèi)。力學(xué)性能主要取決于基體的強(qiáng)度和石墨的數(shù)量、大小、形狀及分布。2023/2/4

提高灰口鑄鐵力學(xué)性能的有效方法是向鐵水中沖入孕育劑(常用wSi=75%的75#Si-Fe合金)，然后澆注，以獲得細(xì)晶粒的珠光體基體和細(xì)片狀的石墨，這種方法稱(chēng)為孕育處理。用這種方法得到的鑄鐵稱(chēng)為孕育鑄鐵。灰鐵里石墨呈片狀。2023/2/42023/2/4

可鍛鑄鐵化學(xué)成分wC=2.2%~2.8%、wSi=1.0％~1.8%，wMn=0.5％~0.7%、wP≤0.1%，wS≤0.2%。可鍛鑄鐵要進(jìn)行高溫石墨化退火。退火后基體組織有鐵素體、珠光體兩種?？慑戣T鐵里石墨呈團(tuán)絮狀?？慑戣T鐵又名馬鐵。有黑心可鍛鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵、白心可鍛鑄鐵三種?？慑戣T鐵塑性良好(δ≤12%、ak

≤30J/cm2)，并不是真的可以鍛造。2023/2/42023/2/4

球墨鑄鐵的碳、硅含量較高，一般wC=3.6~4.0%，wSi=2.0~3.2%，以降低白口傾向，保證球化效果。硫、磷含量較低，一般要求鐵水中wS＜0.07%，wP＜0.1%，以降低其有害作用。球墨鑄鐵也要進(jìn)行孕育處理，沖入法最為常用。球墨鑄鐵的石墨呈球狀。球墨鑄鐵可以制作曲軸等。2023/2/42023/2/42023/2/4

蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能介于基體相同的灰鐵和球鐵之間，如抗拉強(qiáng)度優(yōu)于灰鑄鐵，且具有一定的塑性和韌性(σb=360~440MPa，δ=1.5~4.5%)，但因石墨是相互連接的，故強(qiáng)度和韌性都不如球鐵。蠕墨鑄鐵的蠕化劑一般采用稀土鎂鈦、稀土鎂鈣合金或鎂鈦合金，加入量為鐵水重量的1%~2%。蠕墨鑄鐵里石墨呈蠕蟲(chóng)狀。蠕墨鑄鐵導(dǎo)熱性能優(yōu)良，常用于制作柴油機(jī)氣缸蓋、制動(dòng)盤(pán)、鋼錠模等。

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為了使鑄鐵獲得耐磨(KmTBCr8)、耐熱(RTCr16)、耐酸(STSi15Re)等特殊性能，可向鑄鐵中加入一定量的合金元素制成合金鑄鐵。2023/2/4

鑄鋼按化學(xué)成分不同可分為鑄造碳鋼及鑄造合金鋼兩大類(lèi)。其中以鑄造碳鋼應(yīng)用最廣，占鑄鋼總產(chǎn)量的80%以上。2023/2/42023/2/4

鑄鋼的的澆注溫度高、流動(dòng)性差，鋼水易氧化和吸氣，其體積收縮率約為灰鑄鐵的2～3倍，因此，鑄造性能差，容易產(chǎn)生澆不足、氣孔、縮孔、縮松、熱裂、黏砂等缺陷。必須在工藝上采取相應(yīng)的措施造型材料：型砂有高的耐火度和抗黏結(jié)性、良好的透氣性和退讓性。常選較大顆粒硅砂，加木屑、糖漿等。澆冒口系統(tǒng)：除防止縮孔、縮松外，還應(yīng)防止開(kāi)裂。2023/2/4

銅合金在液態(tài)下極易氧化形成Cu2O，并溶解在銅內(nèi)而使合金的性能下降。為了防止銅的氧化，熔化青銅時(shí)應(yīng)加熔劑以覆蓋銅液。