铸钢与铸铁课件.ppt
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1、第七章铸钢与铸铁7.1铸钢铸钢7.2铸铁铸铁7.1 7.1 铸钢铸钢钢号钢号如如ZG25钢,钢,w(C)=0.25%。性能性能强度和塑性、韧性高于铸铁强度和塑性、韧性高于铸铁,但铸造流动性能差,收缩率大。,但铸造流动性能差,收缩率大。钢号钢号化学成分化学成分,%,%机械性能机械性能CMnSisMPabMPa5%akkJ/m2ZG150.12-0.220.35-0.650.20-0.452004002540600ZG250.22-0.320.50-0.800.20-0.452404502032450ZG350.32-0.420.50-0.800.20-0.452805001625350ZG450
2、.42-0.520.50-0.800.20-0.453205801220300ZG550.52-0.620.50-0.800.20-0.453506501018200轧辊轧辊外壳外壳组织组织PF用途用途形状复杂,需一定强度、塑韧性的零件,如轧辊、机座、外壳。形状复杂,需一定强度、塑韧性的零件,如轧辊、机座、外壳。7.27.2铸铁铸铁1铸铁的特点铸铁的特点2常用铸铁常用铸铁成分成分w(C)=2.54.0%,w(Si)=1.03.0%.1铸铁的特点铸铁的特点()铸铁的石墨化()铸铁的石墨化C的同素异构体:的同素异构体:石墨石墨G(简单六方晶格)简单六方晶格)金刚石金刚石Fe-Fe3CG相图相图Fe
3、3C亚稳定相亚稳定相G稳定相稳定相石墨化过程石墨化过程按按Fe-G相图结晶、转变相图结晶、转变G结晶:结晶:过共晶成分过共晶成分L L+GI共晶转变共晶转变L4.26 A2.08+G(共晶共晶)(1154)G析出:析出:AA+GII (1154738)共析转变共析转变A0.68F+G(共析共析)(738)影响石墨化的因素影响石墨化的因素化学成分化学成分C、Si促进石墨化促进石墨化冷却速度冷却速度冷速慢有利石墨化冷速慢有利石墨化()铸铁的()铸铁的组织组织和和分类分类名名 称称石石 墨墨 化化 程程 度度显微组织显微组织灰口铸铁灰口铸铁按按 Fe-G Fe-G 相图结晶、转变相图结晶、转变F+G
4、较高较高F+P+G中等中等P+G麻口铸铁麻口铸铁较低较低Le+P+G白口铸铁白口铸铁按按 Fe-Fe-Fe3C 相图结晶、转相图结晶、转变变Le+P+Fe3C灰口铸铁的组织灰口铸铁的组织钢基体钢基体+G力学性能力学性能强度、塑韧性比钢低。强度、塑韧性比钢低。G的强度、韧性极低,减小钢基体的有效截面,并引起应力集中。的强度、韧性极低,减小钢基体的有效截面,并引起应力集中。()()铸铁的性能铸铁的性能耐磨性好耐磨性好石墨有利于润滑、储油。石墨有利于润滑、储油。三种石墨形态三种石墨形态缺口敏感性低缺口敏感性低表面粗糙对疲劳极限的影响不明显表面粗糙对疲劳极限的影响不明显消震性好(是钢的十倍)消震性好(
5、是钢的十倍)G 组织松软组织松软铸造性好铸造性好接近共晶成分、熔点低、流动性好、凝固收缩小。接近共晶成分、熔点低、流动性好、凝固收缩小。切削加工性好切削加工性好G 使切屑易断,还可润滑刀具。使切屑易断,还可润滑刀具。其它性能其它性能应用应用如,机床床身、如,机床床身、发动机缸体、发动机缸体、齿轮、曲轴。齿轮、曲轴。2常用铸铁常用铸铁()()灰铸铁灰铸铁()()球墨球墨铸铁铸铁()()蠕墨蠕墨铸铁铸铁()()可锻可锻铸铁铸铁()()合金铸铁合金铸铁()灰铸铁()灰铸铁牌号牌号如如HT100,表示表示b100MPa(直径直径30mm)。)。组织组织钢基体钢基体(F、F+P、P)+片状片状G性能性能
6、与其它铸铁相比,力学性能差,其它性能好。与其它铸铁相比,力学性能差,其它性能好。分类分类牌号牌号显微组织显微组织基体基体粗片粗片普通灰铸铁普通灰铸铁HT100F+少量少量P粗片粗片HT150F+P较粗片较粗片HT200P中等片中等片孕育铸铁孕育铸铁HT250细细 P P较细片较细片HT300S 或或T细片细片HT350HT400F+P基体基体+片状片状G500F基体基体+片状片状GP基体基体+片状片状G孕育铸铁孕育铸铁浇注前在铁水中加浇注前在铁水中加Si-Fe,Si-Ca等孕育剂,等孕育剂,使使P细化、细化、G细而均匀,强度、塑韧性明显提高。细而均匀,强度、塑韧性明显提高。热处理热处理去应力退
7、火去应力退火 500550,防止机加工、使用时变形或开裂。,防止机加工、使用时变形或开裂。水泵水泵 叶轮叶轮发动机飞轮发动机飞轮高温退火高温退火 850900,表面表面、薄壁等白口处薄壁等白口处CmG,硬度硬度,切削加工性切削加工性表面淬火表面淬火提高导轨表面、汽缸体内壁等的耐磨性。提高导轨表面、汽缸体内壁等的耐磨性。应用应用如,机床床身、导轨,汽缸体。如,机床床身、导轨,汽缸体。()()球墨球墨铸铁铸铁在铁水浇注前加球化剂(在铁水浇注前加球化剂(稀土稀土Mg)使使G球化球化牌号牌号如如QT700-2,表示表示b700,2。组织组织钢基体(钢基体(F、F+P、P、回火回火S、下下B)+球状球状
8、G性能性能强度、塑韧性明显优于灰铸铁。(强度、塑韧性明显优于灰铸铁。(球状球状G对基体的割裂作用小)对基体的割裂作用小)牌号牌号基体基体机械性能机械性能 bMPa0.2MPa5%akkJ/m2HBQT400-17F F40025017600179 QT420-10F42042027010300207QT500-5F+P5003505147-241QT600-2P6004202229-302QT700-2P7004902229-302QT800-2P8005602241-321 QT1200-1下下B B12008401300 38HRCF+P基体基体500F基体基体100热处理热处理退火退火去
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