蠕墨鑄鐵與合金鑄鐵

湘西民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院備課用紙第3節(jié)（每節(jié)、每課或連排2課時）課題：蠕墨鑄鐵與合金鑄鐵講授節(jié)數(shù)2節(jié)授課班級11-5高模具111-5高數(shù)控111-5高數(shù)控211-5高數(shù)控311-5高數(shù)控4授課日期星期 日/月星期 日/月星期 日/月星期 日/月星期 日/月教學(xué)目的要求：掌握蠕墨鑄鐵的成分、組織及性能；掌握蠕墨鑄鐵的牌號表示方法；掌握蠕墨鑄鐵的用途；了解合金鑄鐵概念；掌握合金鑄鐵的牌號；了解合金鑄鐵的類型及用途。進(jìn)一步提高學(xué)生對鑄鐵識別和選用能力。教學(xué)重點(diǎn)：1、蠕墨鑄鐵的成分、組織及性能；2、 合金鑄鐵簡介；3、 蠕墨鑄鐵的牌號。教學(xué)難點(diǎn)：1、蠕墨鑄鐵的用途；2、 合金鑄鐵的牌號；3、 合金鑄鐵的類型及用途。作業(yè)布置：配套習(xí)題冊一、5.6.7.8.二、6.7.8.9.10.三、4.5.6。教具：三角板一只。教學(xué)過程轉(zhuǎn)下貞課后小結(jié)：蠕墨鑄鐵與合金鑄鐵作為一種新型鑄鐵材料，具有了普通鑄鐵（灰鑄鐵）及前面學(xué)習(xí)的其它類型的鑄鐵所不具有特殊性能。本次課的重點(diǎn)在于了解蠕墨鑄鐵、合金鑄鐵的成分、組織、性能及用途，而對于它們的熱處理工藝太復(fù)雜，而且由于是新技術(shù)，很多都是商業(yè)秘密，在這里不作討論。1蠕墨鑄鐵作為一種新型鑄鐵材料出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代。我國是研究蠕墨鑄鐵最早的國家之一。1966年山東省機(jī)械設(shè)計(jì)研究院發(fā)表了稀土高強(qiáng)度灰鑄鐵論文，標(biāo)志了我國蠕墨鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)的研制成功。通常蠕墨鑄鐵是鑄造以前加蠕化劑（鎂或稀土）隨后凝固而制得的。迄今為止，國內(nèi)外研究結(jié)果一致認(rèn)為，稀土是制取蠕墨鑄鐵的主導(dǎo)元素。我國稀土資源富有，為發(fā)展我國蠕墨鑄鐵提供了極其有利的條件和物質(zhì)基礎(chǔ)。8.3.1蠕墨鑄鐵的成分、組織及性能蠕墨鑄鐵的化學(xué)成分一般為：C%=3.4%~3.6%；Si%=2.4%~3.0%，S%<0.06%；Mn%=0.4%?0.6%；P%<0.07%。蠕墨鑄鐵的石墨形態(tài)介于片狀和球狀石墨之間。蠕墨鑄鐵的石墨形態(tài)在光學(xué)顯微鏡下看起來像片狀，但不同于灰口鑄鐵的是其片較短而厚、頭部較圓（形似蠕蟲）。所以可以認(rèn)為蠕蟲狀石墨是一種過渡型石墨。蠕蟲狀石墨的形態(tài)介于片狀與球狀之間，所以蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間，其鑄造性能、減振性和導(dǎo)熱性都優(yōu)于球墨鑄鐵，與灰鑄鐵相近。8.3.2蠕墨鑄鐵的牌號蠕墨鑄鐵的牌號為：RuT+數(shù)字。牌號中，“RuT”是“蠕鐵”二字漢語拼音的大寫字頭，為蠕墨鑄鐵的代號；后面的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。例如：牌號RuT300表示最低抗拉強(qiáng)度為300MPa的蠕墨鑄鐵。8.3.3蠕墨鑄鐵的用途由于蠕墨鑄鐵兼有球墨鑄鐵和灰鑄鐵的性能，因此，它具有獨(dú)特的用途，在鋼錠模、汽車發(fā)動機(jī)、排氣管、玻璃模具、柴油機(jī)缸蓋、制動零件等方面的應(yīng)用均取得了良好的效果。特別是我國第二汽車廠蠕墨鑄鐵排氣管流水線的投產(chǎn)，標(biāo)志著我國蠕墨鑄鐵生產(chǎn)已達(dá)到高水平。到目前為止，世界蠕墨鑄鐵的產(chǎn)量尚難以統(tǒng)計(jì)，這是因?yàn)槿淠T鐵往往被統(tǒng)計(jì)在灰鑄鐵的產(chǎn)量之內(nèi)，而不是從單獨(dú)的項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)。我國蠕墨鑄鐵的年產(chǎn)量不盡確切。我國制作蠕墨鑄鐵所用的蠕化劑中均含有稀土元素，如稀土硅鐵鎂合金、稀土硅鐵合金、稀土硅鈣合金、稀土鋅鎂硅鐵合金等。由此，形成了適合國情的蠕化劑系列。2我國在蠕墨鑄鐵的形成機(jī)制的研究方面處于領(lǐng)先地位。另外在蠕墨鑄鐵的處理工藝、鐵液熔煉及爐前質(zhì)量控制、蠕墨鑄鐵常溫和高溫性能方面均進(jìn)行了廣泛、深入的研究。特別要指出的是，在我國沖天爐條件下，不少工廠能穩(wěn)定地生產(chǎn)蠕墨鑄鐵，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。可以預(yù)期，利用蠕墨鑄鐵具有的良好的綜合性能、力學(xué)性能較高，在高溫下有較高的強(qiáng)度，氧化生長較小、組織致密、熱導(dǎo)率高以及斷面敏感性小等特點(diǎn)，取代一部分高牌號灰鑄鐵、球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵，由此，將取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。8.3.4合金鑄鐵簡介合金鑄鐵是指在普通鑄鐵中加入合金元素而具有特殊性能的鑄鐵。通常加入的合金元素有硅、錳、磷、竦、銘、鉬、銅、鋁、硼、釩、鈦、銻、錫等。合金鑄鐵根據(jù)合金元素的加入量分為低合金鑄鐵(合金元素含量＜3%)、中合金鑄鐵(合金元素含量為3?10%)和高合金鑄鐵(合金元素含量＞10%)。合金元素能使鑄鐵基體組織發(fā)生變化，從而使鑄鐵獲得特殊的耐熱、耐磨、耐腐蝕、無磁和耐低溫等物理-化學(xué)性能，因此這種鑄鐵也叫“特殊性能鑄鐵”。合金鑄鐵廣泛用于機(jī)器制造、冶金礦山、化工、儀表工業(yè)以及冷凍技術(shù)等部門。8.3.5合金鑄鐵的牌號(1)抗磨球墨鑄鐵KmTQMn6。(2)冷硬鑄鐵LTCrMoRo(3)耐腐鑄鐵STSi15R。(4)耐腐球墨鑄鐵STQS15Si5。(5)耐熱鑄鐵RTCr2。(6)耐熱球墨鑄鐵RTQA16。牌號中的常規(guī)碳、硅、錳、磷元素，一般不標(biāo)出，有特殊作用時才標(biāo)注其元素符號及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。含金元素按遞減序排列，含量相等，按字母順序排列，如：STSi15Mo4Cu:ST一耐蝕鑄鐵代號；Si一硅元素符號；15—硅的名義質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；Mo一鉬元素符號；4一鉬的名義質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；Cu一銅元素符號。MTCu1PTi-150:MT-耐磨鑄鐵代號；Cu-銅元素符號；1一銅的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)；P一磷元素的符號；Ti一鈦元素符號；150—抗拉強(qiáng)度。38.3.6合金鑄鐵的類型及用途耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵分減摩鑄鐵和抗磨鑄鐵兩類。［減摩鑄鐵］：用于潤滑條件下工作的零件，例如機(jī)床導(dǎo)軌、汽缸套及軸承等［抗磨鑄鐵］：用于無潤滑、干摩擦的零件，例如軋輥、犁鏵、拋丸機(jī)葉片、球磨機(jī)襯板和磨球等。耐熱鑄鐵（1） 性能要求：耐熱鑄鐵是指在高溫下具有一定的抗氧化和抗生長能力，并能承受一定載荷。（2） 常用耐熱鑄鐵：常用的耐熱鑄鐵有中硅鑄鐵、高銘鑄鐵、竦銘硅鑄鐵、竦銘球墨鑄鐵等。用來代替耐熱鋼制造耐熱零件，如加熱爐底板、熱交換器、坩蝸等。耐蝕鑄鐵耐蝕鑄鐵具有較高的耐蝕性能，耐蝕措施與不銹鋼相似，一般加入Si、Al、Cr、Ni、Cu等合金元素，在鑄件表面形成牢固的、致密而又完整的保護(hù)膜，阻止腐蝕繼續(xù)進(jìn)行，并提高鑄鐵基體的電極電位