《强韧铸铁》PPT课件

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1、第三章强韧铸铁第一节球墨铸铁一.球铁的性能特点及应用球铁细小圆整的石墨球基体铁素体——铁素体球铁珠光体——珠光体球铁未侵蚀(50)F+G(50)F+G(100)P+G(100)P+G(400)F+P+G(100)F+P+G(200)1.珠光体球墨铸铁的性能及应用珠光体球墨铸铁——以珠光体基体为主余量为铁素体的球铁QT600-3QT7000-2QT800-2（1）强度高、硬度高，有一定韧性；（2）屈/强比高钢；（3）缺口敏感性低；（4）耐磨性优良★应用：重载荷及摩檫磨损的零件。典型应用：中小功率内燃机曲轴、齿轮等。2.铁素体球铁的性能及应

2、用铁素铁球铁——指基体以铁素体为主其余为珠光体的球铁。典型牌号：QT400-18QT400-15QT450-10★性能特点：塑韧性高，强度低。★应用：受力较大而又承受震动和冲击的零件。典型应用：汽车、农机部件，铸管等。3.混合基体型球墨铸铁的性能及应用混合基体型球墨铸铁——基体以F+P的球铁典型牌号：QT500-7★性能特点：具有较好的综合性能。★应用：汽车、农机、冶金设备。4.奥氏体-贝氏体球铁的性能及应用奥-贝球铁——以A+B为基体的球铁发展：70年代后期兴起，σb=900~1400MaP★性能特点（1）塑强性都较高；（2）高的冲击

3、韧性；（3）高的抗点蚀疲劳能力；（4）高弯曲疲劳性能及耐磨性。★应用：适用于承受高载荷的齿轮、曲轴、连杆等。二.球铁的生产球铁的生产过程：a.熔炼合格的铁水；b.球化处理；c.孕育处理；d.炉前检验；e.浇注铸件；f.清理及热处理；g.质量检验。1.化学成分的选定（1）五大元素a.C、SiC、Si含量尽量在共晶成分左右，但由于球化剂Mg使共晶点右移，共晶点C量为4.6-4.7%C↓易出现白口、缩松、缩孔C↑易出现G漂浮＊C=3.2~3.8Si促进G化，孕育作用强，G球数多、圆整度好；Si↑↑，脆性转变温度提高＊Si=2.4~2.8%b.

4、Mn铸态：F球铁Mn=0.3~0.4P球铁Mn=0.4~0.8热处理态：F球铁Mn﹤0.5。c.P形成P共晶，引起冷裂，增大缩松倾向，因此，严格限制P含量，一般P=0.04~0.06d.S☆消耗球化剂；☆硫化夹杂物增多；☆使球化衰退速度加快。＊S﹤0.02（2）合金元素a.Mo☆提高淬透性；☆降低韧性；☆价格较贵﹤0.5b.Cu促进P生成，生产P球铁时加Cu。c.Ni提高淬透性，稳定A，不产生副作用，价格高。d.Cr不利于C石墨化，提高淬透性，改善基体。e.Sb稳定P作用↑↑，Sb=0.006~0.08（3）微量元素Ti、As、Pb、A

5、l、Sn等干扰球化，形成晶间脆性化合物，严格控制2.熔炼及炉前处理球铁力学性能球化率石墨球径石墨球圆整度球化率——在铸铁微观组织的有代表性的视场中，在单位面积上，球状石墨数目与全部石墨数目的比值。石墨球径——在放大100倍条件下测量的有代表性的球状石墨的直径。圆整度——对石墨球圆整情况的一种定量的概念。（1）对熔炼的要求a.高温；b.原铁水低硅；c.低S；d.低氧化程度。★生产中常用双联法，冲天炉—感应电炉调整成分提高温度（2）球化剂及特点Ⅰ.纯镁a.脱S去O能力强；b.球化作用好；c.白口倾向大；d.密度小；e.形成的硫化物、氧化物浮

6、在铁水表面；f.抗干扰元素能力低。g.反应剧烈，操作困难。Ⅱ稀土a.脱S去O能力高，产物比重大，不易上浮；b.球化作用比镁差，过量恶化球形；c.白口倾向大；d.抗干扰元素能力高e.反应平稳。Ⅲ.稀土—镁合金要求：Mg残=0.03~0.05；RE残=0.02~0.04（3）球化处理方法a.自建压力加压法优点：不产生沸腾，吸收率高，球化质量稳定。缺点：对设备要求高，不太安全。镁的沸腾温度与压力关系压力加镁装置b.转包法c.冲入法d.型内球化法＊球化元素吸收率高；＊避免孕育衰退和球化衰退；＊难度大。（4）孕育处理目的：a.消除白口倾向；b.促

7、进球化；c.细化共晶团；d.减少P、Mn晶间偏析。孕育剂：a.75%Si-Fe，价格便宜，有效时间短；b.以Si为基加入Sr、Ba、Ca、Zr等延长有效期。方法：a.炉前一次或多次孕育；b.瞬时孕育法；c.型内孕育。3.炉前检验（1）三角试样法；（2）热分析法；（3）炉前快速金相法；（4）火苗法。三.球铁铸造性能及常见缺陷球铁的铸造性能与球铁铁液的凝固特点密切相关1.球铁的凝固特点（1）凝固范围宽（2）糊状凝固（3）共晶膨胀大a.碳当量高b.糊状凝固引起坚硬外壳形成时间晚2.铸造性能(1)流动性净化铁水→流动性↑处理降温→流动性↓生产中

8、,流动性↓∴要求出铁温度高(2)收缩性a.线收缩收缩前膨胀↑→线收缩↓b.体收缩体收缩↑→缩松、缩孔倾向↑原因：糊状凝固，补缩差；Ⅰ糊状凝固，补缩差；Ⅱ铸型刚度小，膨胀量大；Ⅲ共晶团间隙小，补缩难；★必须加