第十一章 铸铁 本章重点 1 铸铁石墨化过程及影响因素 2 铸铁的分类 成分 组织 性能 用途 白口铸铁硬 脆 基本无实用意义 但实际应用中存在大量铸铁 灰口铸铁 白口铸铁 灰口铸铁区别 Fe3C 硬脆石墨 G 软 C的存在形式 1 铁碳双重相图 一 石墨化过程及影响因素 Fe3C 亚稳态 Fe C G 稳态 L L 亚稳系 Fe3C 亚稳系L Fe3C 稳定系L G C E S P Q G C 6 69 Fe T J N A1 稳定系 G 亚稳系 Fe3C 稳定系 G 2 08 0 68 4 25 738 1154 三个阶段 LC AE G 从A中不断析出G AS FP G 阶段温度高 易进行 也必须进行 阶段难进行 决定铸铁基体类型 完全进行 F 完全不进行 P 不完全进行 F P L L Fe3C Fe3C L Fe3C CE S P Q G C 6 69Fe T J N A1 2 石墨化过程 3 石墨化过程影响因素 1 温度升高 保温时间延长 有利于石墨化进程 但需高温长 时间保温 冷却速度极慢 2 合金元素 促进石墨化 C Si Al Ti Ni Cu P 3 石墨化过程影响因素 阻碍石墨化元素 Mn Mo Cr V B S C Si为主要的石墨化元素 故灰口铸铁的成分 2 5 4 0 C 1 2 5 Si Mn调节组织 利于珠光体基体形成 消除S影响 S P限制或控制使用 S 0 15 P 0 3 二 灰口铸铁的成分 组织 性能特点 1 成分特点 C 2 5 4 0P 0 01 0 5 C Si Si 1 0 3 0 Mn 0 5 1 4 S 0 02 0 2 S P 合金元素 促进石墨化 杂质 成本低 3 性能特点 优 铸造性好 切削性 减摩性好 缺 强度较低 塑韧性差 4 应用 较广 成本低 以及具有特殊性能 如 机床 机架 铸造件 2 组织特点 钢 基 体 石墨 空洞 P P F F形态 分布 为综合考察C Si的影响引入 1 碳当量 CE 和 共晶度 SC 概念 CE WC 1 3WSi SC CE 4 25 铸铁生产中实际控制 CE 4 SC 1 三 实际工艺中铸件组织的控制 影响石墨化的主要因素 温度 化学成分 2 实际工艺中铸件组织 化学成分 铸件 厚度 冷却速度 的关系与控制 共晶度SC 1 铸铁分类 1 根据铸铁在结晶过程中石墨化程度 不同 分为 灰口铸铁 第一 二阶段充分石墨化 工业实用铸铁 白口铸铁 第一 二 三阶段完全未 石墨化 炼钢原料 麻口铸铁 第一 二阶段部分石墨化 四 铸铁的分类与比较 2 灰口铸铁依据基体组织不同分为 F G F P G P G 3 灰口铸铁依据石墨形态不同分为 普通灰口铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 其它 分类类普通灰口铁铁 可锻铸铁锻铸铁球墨铸铁铸铁 成分3 4 C 2 3 Si 2 3 C 1 2 Si 3 4 C 2 3 Si 石墨形态态片状絮状球状 性能强塑性最低 优优于灰铁铁机性最佳 工艺艺灰铁铁成分 浇浇注 孕育处处理 1 白口铁铁 2 石墨化 退火 灰铁铁成分 球化处处理 Mg Ca 用途机床机架齿轮齿轮 曲轴轴齿轮齿轮 曲轴轴 牌号HT200KT300 08QT400 18 2 各类灰口铸铁的比较 第十章 习题与思考题 1 铸铁分几类 白口铸铁 灰口铸铁和钢在成分 组织与性能上有何主要区别 2 说明普通灰口铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁在组 织 性能生产工艺上的主要差别 3 化学成分和冷却速度对铸铁石墨化有何影响 试简述灰口铸铁的石墨化过程 4 下列铸铁的类别 用途及性能的主要指标 HT200 KT350 10 QT420 10 QT1200 1