常用铸铁材料教学教材.ppt

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1、常用铸铁材料在汽车上，重量约为50%~70%的金属材料为铸铁。如：汽缸体、变速箱体、后桥壳、曲轴等。随着科技的发展，新型铸铁的不断出现，为铸铁的广泛应用开辟更广泛的前景，目前有些零部件（曲轴、齿轮），形成了以铁代钢的趋势。碳的存在形式：①固溶于A和F中②化合物渗碳体（Fe3C）③游离态的石墨（G）石墨特点：C%≈100%简单六方晶体结构强度、塑性和韧性极低松软相，相当于孔洞和裂缝graphite一、铸铁组织的形成碳存在的形式及断口的颜色白口铸铁灰铸铁麻口铸铁渗碳体游离的石墨渗碳体游离的石墨根据碳在

2、铸铁中的存在形式，铸铁可分为：铸铁的机械性能主要取决于铸铁基体组织以及石墨的数量、形状、大小及分布特点。石墨机械性能很低，硬度仅为3HB～5HB，抗拉强度为20MPa，延伸率接近零。石墨与基体相比，其强度和塑性都要小得多。铸铁性能石墨的形态抗拉强度（MPa）伸长率（%）无缺口试样冲击韧度(J/cm2)粗片状100-2000-0.3%0-3细片状200-4000.2-0.5%3-8团絮状450-7002.5-5%5-15球状600-8002.0-4.015-30石墨造成脆性切削，铸铁的切削加工性能优

3、异。铸铁的铸造性能良好，铸件凝固时形成石墨产生的膨胀，减少铸件体积的收缩，降低铸件中的内应力。石墨有良好的润滑作用，并能储存润滑油，使铸件有很好的耐磨性能。石墨对振动的传递起削弱作用，使铸铁有很好的抗振性能大量石墨的割裂作用，使铸铁对缺口不敏感。虽然铸铁的机械性能不如钢，但由于石墨的存在，却赋予铸铁许多为钢所不及的特殊性能：第二节常用铸铁铸铁中的石墨形态、尺寸以及分布状况对性能影响很大。铸铁中石墨状况主要受铸铁的化学成分及工艺过程的影响。通常铸铁中石墨形态(片状或球状)在铸造后即形成，也可将白口铸

4、铁通过退火，让其中部分或全部的碳化物转化为团絮状形态的石墨。灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产量约占铸铁总产量的80%以上。一、灰铸铁命名HT+三位数字，表示最低的抗拉强度。如：HT100，HT150、HT200、HT250、HT300、HT350。分类牌号显微组织基体G普通灰铸铁HT100F粗片HT150F+P较粗片HT200P中等片孕育铸铁HT250P较细片HT300细P细片HT350S或T牌号抗拉强度值，MPa耐磨性好——石墨有利于润滑、储油。抗压强度高——抗拉强度、塑韧性比钢低。消震

5、性好（是钢的十倍）——G组织松软铸造性好——接近共晶成分、熔点低、流动性好、凝固收缩小。切削加工性好——G使切屑易断，还可润滑刀具抗拉强度低、塑韧性很差——基体强度不能充分发挥，其强度利用率仅30~50%，表现为σb很低，塑性和韧性几乎为零性能制造承受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。大型船用柴油机汽缸体(HT300)重型机床床身(HT250)变速箱体应用石墨呈团絮状的灰口铸铁，是由白口铸铁经石墨化退火获得的。石墨呈团絮状，对基体破坏作用较小，所以比灰铸铁具有较高的强度强度

6、为碳钢的４0-７0%，接近于铸钢、塑性和冲击韧度，但不能锻造。二、可锻铸铁命名KT+种类+三位数字-两位数字，种类：H：黑心铸铁，Z珠光体铸铁，三位数字：最低抗拉强度，两位数字：最低的伸长率。如KTH300-06，KTZ450-06强度为碳钢的40~70%，接近于铸钢。名为可锻，实不可锻可锻铸铁的石墨化退火性能用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如汽车、拖拉机的前后轮壳、管接头、低压阀门等。可锻铸铁管件生产周期长，工艺复杂，成本较高，已部分地被球墨铸铁所代替。典型用途石墨呈球形的灰口铸铁。

7、球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。球化剂为镁、稀土和稀土镁。硅铁硅钙稀土镁为避免白口，并使石墨细小均匀，在球化处理同时还进行孕育处理。常用孕育剂为硅铁和硅钙合金。三、球墨铸铁牌号意义例如QT400-15，QT为球铁代号，400表示抗拉强度不低于400MPa，15表示伸长率不低于15%。牌号基体组织力学性能σb（MPa）σs（MPa）δ（%）硬度HBS不小于QT400-18F40025018130~180QT400-15F40025015130~180QT450-10F45031010160~21

8、0QT500-7F+P5003207170~230QT600-3P+F6003703190~270QT700-2P7004202225~305QT800-2P或回火组织8004802245~335QT900-2B或回火马氏体9006002280~360强度是碳钢的70~90%。具有灰铸铁的优点：良好的铸造性、耐磨性、可切削加工性及低的缺口敏感性等，又具有与中碳钢相媲美的力学性能。球状石墨对基体的割裂作用小！性能典型用途铸铁曲轴连杆替代部分铸钢、锻钢件承受震动、载荷大的零件，如曲轴、