铸铁和钢的基础知识.ppt

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1、2021/9/4铸铁、钢基础知识——东动懂动2021/9/4目录铁碳相图2.钢铁的分类3.常用温度符号4.常用热处理方法5.结论铁碳相图2021/9/4铁碳相图钢铁的分类铸铁含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。2021/9/4钢铁的分类铸铁白口铸铁碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，

2、不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。可锻铸铁由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。2021/9/4钢铁的分类铸铁灰口铸铁含碳量较高（2.7%～4.0%），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。由于片状石墨存在，故耐磨性好。铸造性能和切削加工较好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。其牌号以“HT”后面附两组数字。例如：HT20-40（第一数字表示最低抗拉

3、强度，第二组数字表示最低抗弯强度）。2021/9/4钢铁的分类铸铁球墨铸铁将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。碳全部或大部分以自由状态的球状石墨存在，断口成银灰色。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。其牌号以“QT”后面附两组数字表示，例如：QT45-5（第一组数字表示最低抗拉强度，第二组数字表示最低延伸率）。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。蠕墨铸铁将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。2021/9/4钢铁的分类铸铁合金铸铁普通铸铁加入适量

4、合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。2021/9/4钢铁的分类钢按化学成分碳素钢：低碳钢（C%<0.25%）建筑中碳钢（0.25%0.6%）工具合金钢：低合金钢（合金%<4%）建筑中合金钢（4%<合金%<10%）高合金钢（合金%>10%）工具2021/9/4钢铁的分类钢按质量普通钢建筑（S%<0.055%~0.065%；P%<0.045%~0.085%）优质钢（S%<0.030%~

5、0.045%；P%<0.035%~0.040%）高级优质钢工具（S%<0.020%~0.030%；P%<0.027%~0.035%）2021/9/4钢铁的分类钢按用途结构钢：建筑结构、机械零件等用的钢。工具钢:作工具、模具、量具等用的钢。特殊性能钢:作专门用途的钢，如桥梁用钢、铆螺用钢、不锈钢、耐热钢等2021/9/4钢铁的分类钢按炼钢方法1，转炉钢；2，平炉钢；3，电炉钢。按浇铸前脱氧程度1，镇静钢（脱氧完全）2，沸腾钢（脱氧不完全，应用少）3，半镇静钢（介于两者之间）2021/9/4常用温度符号Ac1、Ac3、Accm钢加热时的实际转变温度加热时：Ac1 P→γ；A

6、c3 α完全→γ；Accm Fe3CⅡ完全→γ；2021/9/4常用温度符号Ar1、Ar3、Arcm钢冷却时的实际转变温度。加热时：Ar1 γ→P；Ar3 γ开始→α；Arcm γ开始析出Fe3CⅡ2021/9/4常用热处理方法1.退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接

7、件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛胚状态进行退火。2021/9/4常用热处理方法2.正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。20