第8章 铸 铁

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1、第8章铸铁8.1铸铁的石墨化8.2灰铸铁8.3可锻铸铁8.4球墨铸铁8.5其他铸铁图8-1铸件的化学成分和冷却速度(铸件壁厚)对铸铁组织的影响返回表8-1灰铸铁的牌号及用途最小抗拉强度/牌号用途100低载荷和不重要零件，如盖、外罩、手轮、支架等150承受中等应力的零件，如底座、床身、工作台、阀体、管路附件及一般工作条件要求的零件200承受较大应力和较重要的零件，如汽缸体、齿轮、机座、床身、活塞、齿轮箱、油缸等250300床身导轨，车床、冲床等受力较大的床身、机座、主轴箱、卡盘、齿轮等，高压油缸、泵体、阀体、衬套、凸轮，大型发动机的曲轴、汽缸体、汽缸盖等350返回表8-2可

2、锻铸铁的牌号及用途牌号机械性能（不小于）式样直径/mm用途KTH300-06300186612或15管道配件、中低压阀门KTH330-08330/8扳手、车轮壳、钢丝绳接头KTH350-1035020010汽车前后轮壳，差速器壳，制动器支架，转向节壳，铁道扣板KTH370-1237022612KTZ450-064502706承受较高载荷、耐磨切有一定韧性的重要零件，如曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮、活塞环、传动链条、扳手KTZ550-045503404KTZ650-026504302KTZ700-027005302返回表8-3蠕墨铸铁的牌号、机械性能及用途牌号机械性能（不小于）

3、硬度/HBS用途RUT4204203350.75200~280适用于强度或耐磨性高的零件，如制动盘、活塞、制动鼓、玻璃模具RUT3803803000.75193~274RUT3403402701.00170~249RUT3003002401.50140~217适用于强度高及承受热疲劳的零件，如排气管、汽缸盖、液压件、钢锭模RUT2602601953.00121~197适用于承受冲击载荷及热疲劳的零件，如汽车底盘零件、增压器、废气进气壳体返回8.1铸铁的石墨化8.1.1化学成分的影响铸铁中的各元素分为促进石墨化和阻碍石墨化二类。碳、硅为强烈促进石墨化的元素。石墨本身就是碳，

4、所以碳含量越高，石墨化越容易，石墨越多；硅能减弱碳和铁的亲合力，不利于渗碳体的析出，从而促进了石墨化。磷也是促进石墨化的元素，但其作用较弱。硫、锰是阻碍石墨化的元素，硫使铸铁白口化，降低铸铁的铸造性能和力学性能。下一页返回8.1铸铁的石墨化8.1.2冷却速度的影响在生产过程中，铸铁的冷却速度越缓慢，或在高温下长时间保温，有利于碳原子的扩散墨化过程可充分进行，结晶出的石墨有多又大；冷却速度快，阻碍石墨化，促使白口化，铸铁容易产生白口铸铁组织。在其它条件一定的情况下，冷却速度与铸件的壁厚有关，壁厚越大，冷却速度越小，越有利于石墨化，反之亦然。一般砂型铸造条件下铸铁的化学成分和

5、冷却速度(铸件壁厚)与铸铁组织的关系如图8-1所示。上一页返回8.2灰铸铁8.2.1灰铸铁的组织与性能灰铸铁的组织是由片状石墨和金属基体所组成的，其化学成分一般为：C=2.5%～4.0%，Si=1.0%～2.5%，Mn=0.5%～1.4%，S≤0.15%，P≤0.3%。灰铸铁的性能主要取决于基体的组织和石墨的形态，石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，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、韧性极低，相当于钢基体上的裂纹或空洞，它减小基体的有效截面，并引起应力集中。石墨越多，越大，对基体的割裂作用越严重，其抗拉强度越低。下一页返回8.2灰铸铁8.

6、2.2灰铸铁的孕育处理孕育处理（亦称变质处理）后的灰铸铁叫做孕育铸铁。孕育处理就是：在浇注前，向铁水中加入一定量的孕育剂硅铁、硅钙合金等，使铁水内同时生成大量均匀分布的非自发核心，以获得细小均匀的石墨片，并细化基体组织，提高铸铁强度；避免铸件边缘及薄断面处出现白口组织，提高断面组织的均匀性。上一页下一页返回8.2灰铸铁8.2.3灰铸铁的牌号及应用灰铸铁的牌号由HT+三位数字组成。其中“HT”是灰铁的汉语拼音缩写，数字代表铸铁的抗拉强度。如HT200表示最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。最小的灰铁是HT100，往上以50为间隔递增，最大为HT350。表8-1是灰铸铁的牌号

7、及用途。上一页下一页返回8.2灰铸铁8.2.4灰铸铁的热处理热处理只能改变灰铸铁的基体组织，不能改善石墨的形状和分布。因此，灰铸铁经热处理后产生的强化效果不如钢和球墨铸铁那样显著。到目前为止，灰铸铁热处理的目的主要局限于消除内应力和改变铸件硬度两方面。灰铸铁的热处理主要是退火、正火和表面热处理。上一页返回8.3可锻铸铁8.3.1可锻铸铁的组织与性能可锻铸铁生产分两个步骤：第一步，先铸造纯白口铸铁，不允许有石墨出现，否则在随后的退火中，碳在已有的石墨上沉淀，得不到团絮状石墨；第二步，进行长时间的石墨化退火处理。可锻铸铁成分一般为