常用合金鑄件的生產(chǎn)課件

第2章常用合金鑄件的生產(chǎn)材料成形基礎(chǔ)－鑄21§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。材料成形基礎(chǔ)－鑄22

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。另,合金鑄鐵:鑄鐵加入合金元素,改善性能。碳以石墨形式存在的鑄鐵斷口呈灰色,故稱:

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。材料成形基礎(chǔ)－鑄23

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(jìn)一步的熔煉(氧化過程)，得到鋼材,此過程稱煉鋼。

1.普通灰鑄鐵的性能灰鐵的顯微組織＝金屬基體（F+P）＋片G

見圖,相當(dāng)于在鋼的基體上嵌入了大量G片。

一、普通灰口鑄鐵（簡稱灰鐵）材料成形基礎(chǔ)－鑄25

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：Rm(σ)、A(δ)、ak很低,硬度為3HBW;低的力學(xué)性能,使灰鐵基體上布滿了裂紋和孔洞.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,造成嚴(yán)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(qiáng)度受G影響小。材料成形基礎(chǔ)－鑄26灰鐵不能鍛造,不能沖壓;但是有如下優(yōu)點：①良好的鑄造性(流動性好，收縮小)；②易切削;(？)③抗壓強(qiáng)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灰鑄鐵材料成形基礎(chǔ)－鑄27鄧本P45圖將不同碳硅含量鑄鐵分成五種組織.

2)冷卻速度(V)冷卻快，原子來不及急擴(kuò)散，G化難以進(jìn)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.灰鑄鐵的孕育處理材料成形基礎(chǔ)－鑄29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(xì)小均勻力學(xué)性能有明顯提高，故稱高強(qiáng)度鑄鐵

4.灰鑄鐵的牌號、用途牌號:HT

Rm≥

MPa讀作:“灰鐵”,漢語拼音字母首材料成形基礎(chǔ)－鑄210有:HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350(見P47表2-3)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1)消除應(yīng)力退火；2)消除白口組織改善切削性能退火3)表面淬火如機(jī)床導(dǎo)軌熔煉簡便流動性好材料成形基礎(chǔ)－鑄211

白心(B)可鍛鑄鐵；黑心(H)可鍛鑄鐵；珠光體(Z)可鍛鑄鐵等三種。

3.性能Rm、A、ak比灰鑄鐵好,但不能鍛造.

4.牌號

GB9440-88KTH(或Z)－－A＝%Rm≥

Mpa

黑心或P可鍛鑄鐵材料成形基礎(chǔ)－鑄213三、球墨鑄鐵nodulargraphitecast-iron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。

1.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?/p>

2.組織:基體是(F，F(xiàn)+P，P)+球狀石墨G材料成形基礎(chǔ)－鑄214

3.性能較高的Rm、σ-1(舊疲勞強(qiáng)度),但A、ak比鋼差.

4.牌號、用途

GB1348-88見49表2－5牌號：QT-—A=

%Rm≥×××Mpa球墨鑄鐵(球鐵)

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℃。材料成形基礎(chǔ)－鑄215四、蠕墨鑄鐵4)熱處理

常用有：退火、正火、調(diào)質(zhì)和等溫淬火。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.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。材料成形基礎(chǔ)－鑄217§2鑄鋼件生產(chǎn)

2.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(jī)床、大型內(nèi)燃機(jī)機(jī)體可以代鋼。一、鑄鋼的類別和性能

按化學(xué)成分分：材料成形基礎(chǔ)－鑄218

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,按序為：Re、Rm值。(見鄧本P51表2－6）

2.鑄造合金鋼

適用耐磨、耐熱、耐蝕等特殊要求場合。如：ZGMn13為鑄造耐磨鋼,坦克履帶板、破碎機(jī)顎板；材料成形基礎(chǔ)－鑄219§3銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)

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。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。材料成形基礎(chǔ)－鑄221

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)

三、鑄造鋁合金

1.純鋁Al材料成形基礎(chǔ)－鑄222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

材料成形基礎(chǔ)－鑄223

牌號:ZAlSi7Mg－ZL101儀表、殼體等；ZAlSi9Mg－ZL104汽缸體零件；ZAlZn6Mg-ZL401壓力鑄造零件，形狀復(fù)雜零件。

小結(jié)：

本章討論了常用合金的生產(chǎn),重點是鑄鐵件生產(chǎn),要熟知生產(chǎn)工藝特點,并會簡單應(yīng)用;鑄鋼生產(chǎn)、銅鋁合金生產(chǎn)要熟記常用牌號。作業(yè)：P54：2、3、6（應(yīng)列表填寫）、9材料成形基礎(chǔ)－鑄225材料成形基礎(chǔ)－鑄226課后練習(xí)的討論(P54-9)

9.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：