4.3 铸铁.ppt
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1、铸 铁概 述铸铁是碳含量大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金。铸铁的生产设备和工艺简单,价格便宜,并具有许多优良的使用性能和工艺性能,是工程上最常用的金属材料之一。它可用于制造各种机器零件,如机床的床身、床头箱;发动机的汽缸体、缸套、活塞环、曲轴、凸轮轴;轧机的轧辊及机器的底座等。铸铁的性能特点铸铁的化学成分中含有较多的C、Si、S、P;铸铁中C主要以石墨形式存在,铸铁组织是由钢的基体和石墨组成;石墨硬度低、抗拉强度小、伸长率接近零、故基体上的石墨可视为空洞或裂纹;石墨的存在又可以提高铸铁的耐磨性、减振性和切削加工性能。铸铁熔点低、流动性好,铸造性能优于钢。铸铁的分类按
2、照碳的存在形式,铸铁可分为:碳以渗碳体形式存在的,称为白口铸铁;碳以石墨形式存在的,称为灰口铸铁;碳以渗碳体和石墨2种形式存在,称为麻口铸铁。铸铁的分类按照石墨的形态,铸铁可分为:石墨呈片状铸铁,称灰铸铁;石墨呈团絮状的铸铁称可锻铸铁;石墨呈球状的铸铁称球墨铸铁;石墨呈蠕虫状的铸铁称蠕墨铸铁。影响铸铁石墨化的因素可分为内因和外因两个方面,内因是化学成分,外因是冷却速度。影响石墨化的因素影响石墨化的内因化学成分分为促进石墨化和阻碍石墨化二类。1、C、Si为强烈促进石墨化的元素。石墨本身是碳,所以碳含量越高,石墨化越容易,石墨越多;硅减弱碳和铁的亲合力,不利于渗碳体的析出,促进石墨化;在铸铁中,1
3、%Si对石墨化的作用相当于1/3%C。2、S、Mn为阻碍石墨化的元素。少量S就会与铁生成FeS,促进白口化;Mn溶于铁素体和渗碳体中,增强铁、碳原子间的结合力。在生产过程中,铸铁的冷却速度越缓慢,或在高温下长时间保温,均有利于石墨化。冷却速度主要由浇注温度、铸型材料和铸件壁厚。影响石墨化的外因冷却速度灰铸铁的化学成分vC含量一般控制在:2.5%4.0%v Si含量一般控制在:1.0%3.0%v Mn含量一般控制在:0.5%1.4%v S含量一般控制在:0.3%v P含量一般控制在:0.15%灰铸铁灰铸铁灰铸铁的力学性能灰口铸铁的抗拉强度和塑性都很低,这是石墨对基体的严重割裂所致。石墨强度、韧性
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