第二节常用铸造合金PPT讲稿.ppt

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1、第二节常用铸造合金第1页，共37页，编辑于2022年，星期三一、铸铁一、铸铁（2 2 2 2）灰口铸铁）灰口铸铁）灰口铸铁）灰口铸铁 指碳主要以石墨形式出现的铸铁，断口呈灰指碳主要以石墨形式出现的铸铁，断口呈灰指碳主要以石墨形式出现的铸铁，断口呈灰指碳主要以石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色。强度低塑性差，但铸造性能好，是工业中应用最广的铸色。强度低塑性差，但铸造性能好，是工业中应用最广的铸色。强度低塑性差，但铸造性能好，是工业中应用最广的铸色。强度低塑性差，但铸造性能好，是工业中应用最广的铸铁。铁。铁。铁。根据碳在铸铁中的存在形式分类根据碳在铸铁中的存在形式分类 （1 1 1 1）白口铸铁）白口

2、铸铁）白口铸铁）白口铸铁 指碳主要以指碳主要以指碳主要以指碳主要以FeFeFeFe3 3 3 3C C C C形式出现的铸铁，断形式出现的铸铁，断形式出现的铸铁，断形式出现的铸铁，断 口呈银白色。极硬且脆，很难切削加工。多制作耐磨零件，口呈银白色。极硬且脆，很难切削加工。多制作耐磨零件，如犁、铧、磨球等，或制造冷硬铸铁件，如轧辊。如犁、铧、磨球等，或制造冷硬铸铁件，如轧辊。（3 3）麻口铸铁）麻口铸铁 属于白口铁和灰口铁之间的过渡组织，其属于白口铁和灰口铁之间的过渡组织，其属于白口铁和灰口铁之间的过渡组织，其属于白口铁和灰口铁之间的过渡组织，其中的碳既有游离石墨又有渗碳体。断口灰白相间。硬、脆

3、，中的碳既有游离石墨又有渗碳体。断口灰白相间。硬、脆，中的碳既有游离石墨又有渗碳体。断口灰白相间。硬、脆，中的碳既有游离石墨又有渗碳体。断口灰白相间。硬、脆，难加工，很少应用。难加工，很少应用。难加工，很少应用。难加工，很少应用。第2页，共37页，编辑于2022年，星期三其中灰口铸铁又以其中灰口铸铁又以其中灰口铸铁又以其中灰口铸铁又以“G G G G”形态形态形态形态的不同，分为：的不同，分为：的不同，分为：的不同，分为：（普通）灰铸铁（普通）灰铸铁 C C以片状以片状 “G G”可锻铸铁可锻铸铁 团絮状团絮状 “G G”球墨铸铁球墨铸铁 球状球状 “G G”；蠕墨铸铁蠕墨铸铁 蠕虫状蠕虫状

4、“G G”第3页，共37页，编辑于2022年，星期三1 1、灰铸铁、灰铸铁 脆性材料脆性材料 （1 1 1 1）珠光体灰铸铁珠光体灰铸铁珠光体灰铸铁珠光体灰铸铁 P+P+P+P+“G G G G”片片片片 HT200 HT200 HT200 HT200 （2 2 2 2）珠光体珠光体珠光体珠光体-铁素体灰铸铁铁素体灰铸铁铁素体灰铸铁铁素体灰铸铁 P+F+P+F+P+F+P+F+“G G G G”片片片片 HT150HT150HT150HT150（3 3 3 3）铁素体灰铸铁铁素体灰铸铁铁素体灰铸铁铁素体灰铸铁 F+F+F+F+“G G”片片 HT100HT1001)1)、灰铸铁的组织、灰铸铁的

5、组织 显微组织：金属基体显微组织：金属基体显微组织：金属基体显微组织：金属基体+“G G”片片片片 第4页，共37页，编辑于2022年，星期三 耐磨性能好。耐磨性能好。耐磨性能好。耐磨性能好。由于石墨本身有润滑作用。由于石墨本身有润滑作用。消振性能好。消振性能好。由于石墨可以吸收振动能量。由于石墨可以吸收振动能量。由于石墨可以吸收振动能量。由于石墨可以吸收振动能量。铸造性能好。铸造性能好。铸造性能好。铸造性能好。由于铸铁硅含量高由于铸铁硅含量高由于铸铁硅含量高由于铸铁硅含量高,成分接近于共晶成分接近于共晶成分接近于共晶成分接近于共晶.切削性能好。切削性能好。切削性能好。切削性能好。由于石墨使车

6、屑容易脆断，不粘刀。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。l l2 2）、铸铁的性能特点）、铸铁的性能特点l l 力学性能低。力学性能低。力学性能低。力学性能低。由于石墨相由于石墨相当于钢基体中的裂纹或空洞，当于钢基体中的裂纹或空洞，破坏了基体的连续性，且易破坏了基体的连续性，且易导致应力集中。导致应力集中。铸铁与铸钢的强度比较铸铁与铸钢的强度比较第5页，共37页，编辑于2022年，星期三3)3)、影响灰铸铁组织和性能的主要因素、影响灰铸铁组织和性能的主要因素 分析三种灰铸铁：分析三种灰铸铁：C C化合化合=0=0时时,为为F F灰铸铁

7、。灰铸铁。强度硬度最差，很少用。强度硬度最差，很少用。C C化合化合=0.8%=0.8%时，为时，为P P灰铁，石墨片细小，分布均匀，强、硬灰铁，石墨片细小，分布均匀，强、硬度高，可制造床身、机体等重要件。度高，可制造床身、机体等重要件。C C化合化合 0.8%0.8%时时,为（为（P+FP+F）灰铸铁，石墨片较粗大）灰铸铁，石墨片较粗大，强强度低，适于一般机件。其铸造性能和减振性均优于前者，度低，适于一般机件。其铸造性能和减振性均优于前者，应用最广。应用最广。结论：结论：必须控制石墨化必须控制石墨化程度来控制铸铁的组织程度来控制铸铁的组织和性能。和性能。u铸铁的石墨化：在铸铁组织中形成石墨的

8、过程。铸铁的石墨化：在铸铁组织中形成石墨的过程。第6页，共37页，编辑于2022年，星期三影影响响铸铸铁铁组组织织和和性性能能的的主主要要因因素素与与影影响响铸铸铁铁石石墨墨化化的的因因 素素 是是 一一 致致 的的，即即 为为化化 学学 成成 分分 和和 冷冷 却却 速速 度度。（1 1 1 1）化学成分）化学成分）化学成分）化学成分 C C、SiSi、MnMn、S S、P P碳和硅碳和硅 对铸铁的组织和性能起着决定性的影响对铸铁的组织和性能起着决定性的影响碳碳是是形形成成石石墨墨的的元元素素，也也是是促促 进进 石石 墨墨 化化 的的 元元 素素。硅硅是是强强烈烈促促进进石石墨墨化化的的元

9、元素素。含含硅硅量量过过少少，即即使使高高含含碳碳量量石石墨墨也也不不宜宜析析出出，容容易易形形成成白白口口组组织织。在灰铸铁中，在灰铸铁中，C C：2.5-4.0%2.5-4.0%；SiSi：1.0-3.0%1.0-3.0%。第7页，共37页，编辑于2022年，星期三S：硫硫是是强强烈烈阻阻碍碍石石墨墨化化的的元元素素，能能促促进进铸铸铁铁白白口口化化，形形成成热热脆脆 性性，并并 降降 低低 流流 动动 性性，增增 大大 收收 缩缩，产产 生生 热热 裂裂。有有 害害 元元 素素，应应 严严 格格 限限 制制 其其 含含 量量 在在 0.1%以以 下下。Mn:锰锰与与硫硫作作用用生生成成

10、MnS，削削弱弱硫硫的的有有害害作作用用，提提高高铸铸铁铁的的强强度度。锰锰是是阻阻碍碍石石墨墨化化的的元元素素，增增加加白白口口倾倾向向。生生产产中中常常加加入入 0.6 1.2%锰锰 铁铁，控控 制制 铸铸 铁铁 组组 织织。P:磷磷对对石石墨墨化化影影响响不不显显著著，磷磷含含量量大大于于 0.3%时时会会形形成成硬硬而而脆脆的的磷磷共共晶晶，能能提提高高铸铸铁铁的的耐耐磨磨性性，但但又又会会形形成成冷冷脆脆性性，对对于于灰灰铸铸铁铁含含磷磷量量应应限限制制在在 0.1 5%以以下下。第8页，共37页，编辑于2022年，星期三冷却速度越慢，越有利于石墨化过程的进行。冷却速度越慢，越有利于

11、石墨化过程的进行。冷却速度越慢，越有利于石墨化过程的进行。冷却速度越慢，越有利于石墨化过程的进行。（2 2 2 2）冷却速度）冷却速度）冷却速度）冷却速度在在高高温温缓缓慢慢冷冷却却的的条条件件下下，由由于于原原子子具具有有较较高高的的扩扩散散能能力力，铸铸 铁铁 中中 的的 碳碳 以以 游游 离离 态态（石石 墨墨 相相）析析 出出。u对于薄壁件容易得到白口对于薄壁件容易得到白口组织，要获得灰口组织就应组织，要获得灰口组织就应增加碳、硅含量；反之亦然。增加碳、硅含量；反之亦然。冷却速度对铸铁组织的影响冷却速度对铸铁组织的影响冷却速度主要取决于铸型冷却速度主要取决于铸型材料和铸件壁厚材料和铸件

12、壁厚。第9页，共37页，编辑于2022年，星期三铸铁成分（铸铁成分（C+SiC+Si）和铸件壁厚（冷速）对铸铁组织的影响）和铸件壁厚（冷速）对铸铁组织的影响第10页，共37页，编辑于2022年，星期三4)4)灰灰铸铸铁铁的的牌牌号号及及应应用用第11页，共37页，编辑于2022年，星期三5)5)、灰铸铁的孕育处理、灰铸铁的孕育处理 （变质处理：（变质处理：变质铸铁、高强度铸铁）变质铸铁、高强度铸铁）u为提高灰铸铁强度，尽量使石墨片细化，对其需进行为提高灰铸铁强度，尽量使石墨片细化，对其需进行孕孕育处理育处理。即在铸造前向铁液加入孕育剂。即在铸造前向铁液加入孕育剂。即在铸造前向铁液加入孕育剂。即

13、在铸造前向铁液加入孕育剂Si75-FeSi75-FeSi75-FeSi75-Fe，结晶时增加，结晶时增加，结晶时增加，结晶时增加石墨晶核数目，使石墨片尺寸变小，更为均匀地分布在基体石墨晶核数目，使石墨片尺寸变小，更为均匀地分布在基体石墨晶核数目，使石墨片尺寸变小，更为均匀地分布在基体石墨晶核数目，使石墨片尺寸变小，更为均匀地分布在基体中。中。中。中。孕育铸铁的应用：孕育铸铁的应用：孕育铸铁的应用：孕育铸铁的应用：孕育铸铁适合于生产要求孕育铸铁适合于生产要求孕育铸铁适合于生产要求孕育铸铁适合于生产要求较高强度、高耐磨性和减震较高强度、高耐磨性和减震较高强度、高耐磨性和减震较高强度、高耐磨性和减震

14、的重要铸件，尤其是厚大截的重要铸件，尤其是厚大截的重要铸件，尤其是厚大截的重要铸件，尤其是厚大截面的铸件。面的铸件。面的铸件。面的铸件。第12页，共37页，编辑于2022年，星期三活活塞塞环环6)6)6)6)、灰铸铁的热处理、灰铸铁的热处理、灰铸铁的热处理、灰铸铁的热处理热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状和分布热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状和分布热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状和分布热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状和分布1 1 1 1）消除内应力的退火）消除内应力的退火）消除内应力的退火）消除内应力的退火大型、复杂的或精度要求较高铸件（如：床身、机架）在

15、机大型、复杂的或精度要求较高铸件（如：床身、机架）在机大型、复杂的或精度要求较高铸件（如：床身、机架）在机大型、复杂的或精度要求较高铸件（如：床身、机架）在机加工前进行去应力退火：加工前进行去应力退火：加工前进行去应力退火：加工前进行去应力退火：500-600500-600500-600500-600保温后炉冷。保温后炉冷。保温后炉冷。保温后炉冷。汽汽缸缸套套气缸套气缸套2 2）消除铸件白口，改善切削加工性退火：）消除铸件白口，改善切削加工性退火：850-900850-900保温保温,使使Fe3CFe3C分解，分解，炉冷至炉冷至400400后空冷。后空冷。3 3 3 3）表面淬火）表面淬火）表

16、面淬火）表面淬火第13页，共37页，编辑于2022年，星期三用途用途 制造承受压力和震动的零件制造承受压力和震动的零件制造承受压力和震动的零件制造承受压力和震动的零件,如如如如机床床身、各种箱体、壳体、机床床身、各种箱体、壳体、机床床身、各种箱体、壳体、机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。泵体、缸体。泵体、缸体。泵体、缸体。大型船用柴油机汽缸体大型船用柴油机汽缸体(HT-300)重型机床床身重型机床床身(HT-250)变速箱体变速箱体第14页，共37页，编辑于2022年，星期三1)1)1)1)、定义及性能：、定义及性能：、定义及性能：、定义及性能：可锻铸铁是白口铸可锻铸铁是白口铸可锻铸铁是白

17、口铸可锻铸铁是白口铸铁在固态下经长时间石墨化退火，获铁在固态下经长时间石墨化退火，获铁在固态下经长时间石墨化退火，获铁在固态下经长时间石墨化退火，获得具有团絮状石墨的铸铁。由于石墨得具有团絮状石墨的铸铁。由于石墨得具有团絮状石墨的铸铁。由于石墨得具有团絮状石墨的铸铁。由于石墨呈团絮状，故抗拉强度呈团絮状，故抗拉强度呈团絮状，故抗拉强度呈团絮状，故抗拉强度，塑、韧，塑、韧，塑、韧，塑、韧。2 2、可锻铸铁、可锻铸铁 玛铁玛铁黑心可锻铸铁黑心可锻铸铁珠光体可锻铸铁珠光体可锻铸铁可锻铸铁的石墨化退火可锻铸铁的石墨化退火第15页，共37页，编辑于2022年，星期三2)2)2)2)、牌号及应用、牌号及应

18、用、牌号及应用、牌号及应用第16页，共37页，编辑于2022年，星期三3）、用途）、用途 用于制造形状复杂且承受振动载用于制造形状复杂且承受振动载用于制造形状复杂且承受振动载用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如荷的薄壁小型件，如荷的薄壁小型件，如荷的薄壁小型件，如汽车、拖拉汽车、拖拉汽车、拖拉汽车、拖拉机的前后轮壳、管接头、低压机的前后轮壳、管接头、低压机的前后轮壳、管接头、低压机的前后轮壳、管接头、低压阀门阀门阀门阀门等。等。可锻铸铁管件可锻铸铁管件第17页，共37页，编辑于2022年，星期三黑心可锻铸铁件黑心可锻铸铁件第18页，共37页，编辑于2022年，星期三4)4)4)4)、

19、可锻铸铁的生产、可锻铸铁的生产、可锻铸铁的生产、可锻铸铁的生产生生产产周周期期长长（生生产产周周期期长长（5 50 0-7 70 0h h5 50 0-7 70 0h h），工工艺艺），工工艺艺复复杂杂，成成本本高高；复复杂杂，成成本本高高；uC C C C、S S i iS S i i 含含 量量 低低，熔熔 点点 高高含含 量量 低低，熔熔 点点 高高（1 13 30 00 01 13 30 00 0），结结晶晶范范围围大大，导导），结结晶晶范范围围大大，导导致致 流流 动动 性性 差差，收收 缩缩 大大。致致 流流 动动 性性 差差，收收 缩缩 大大。u u需需 高高 温温 浇浇 注注、

20、顺顺 序序 凝凝 固固需需 高高 温温 浇浇 注注、顺顺 序序 凝凝 固固第一：第一：先铸出白口铸铁坯；先铸出白口铸铁坯；毛坯在退火前不能有石墨存毛坯在退火前不能有石墨存在，否则将导致废品。在，否则将导致废品。第二：第二：进行石墨化退火。进行石墨化退火。C：2.42.8%；Si：1.4%白口铁白口铁可锻铸铁的石墨化退火工艺可锻铸铁的石墨化退火工艺第19页，共37页，编辑于2022年，星期三3 3、球墨铸铁（球铁）球墨铸铁（球铁）1947 1947年年1)1)、定义：、定义：在浇注前向铁水中在浇注前向铁水中加入球化剂和孕育剂加入球化剂和孕育剂进行进行球化处理和孕育处理，获得石墨呈球状分布的铸铁，

21、球化处理和孕育处理，获得石墨呈球状分布的铸铁，称为球墨铸铁，简称称为球墨铸铁，简称“球铁球铁”。灰口铸铁经灰口铸铁经孕育处理孕育处理后虽然细化了石墨片，但后虽然细化了石墨片，但球状石墨则球状石墨则是最为理想的一种石墨形态。是最为理想的一种石墨形态。2)2)、组织、组织：对基体割裂作用进一步减轻。对基体割裂作用进一步减轻。第20页，共37页，编辑于2022年，星期三3)3)3)3)、球墨铸铁的生产、球墨铸铁的生产、球墨铸铁的生产、球墨铸铁的生产（1 1）铁液的化学成分铁液的化学成分铁液的化学成分铁液的化学成分:C(3.6-4.0%)C(3.6-4.0%)，SiSi（2-2.6%2-2.6%），）

22、，），），SS、PP球化剂（稀土镁合金球化剂（稀土镁合金球化剂（稀土镁合金球化剂（稀土镁合金)的作用的作用的作用的作用：使石墨呈球状析出；加入量：使石墨呈球状析出；加入量：使石墨呈球状析出；加入量：使石墨呈球状析出；加入量1-1-1-1-1.6%1.6%1.6%1.6%铁液质量。铁液质量。铁液质量。铁液质量。孕育剂孕育剂孕育剂孕育剂(硅铁硅铁硅铁硅铁75%Si)75%Si)75%Si)75%Si)的作用的作用的作用的作用：促使石墨化，防：促使石墨化，防：促使石墨化，防：促使石墨化，防白口。加入量白口。加入量白口。加入量白口。加入量0.4-1%0.4-1%0.4-1%0.4-1%铁液质量。铁液质

23、量。铁液质量。铁液质量。（2 2）球化剂和孕育剂）球化剂和孕育剂）球化剂和孕育剂）球化剂和孕育剂第21页，共37页，编辑于2022年，星期三(4)(4)(4)(4)球墨铸铁的铸造工艺特点球墨铸铁的铸造工艺特点球墨铸铁的铸造工艺特点球墨铸铁的铸造工艺特点1 1铁液高温出炉：经球化及孕育处理温度要降低铁液高温出炉：经球化及孕育处理温度要降低4040；2 2采用顺序凝固：球铁收缩大，易形成缩孔缩松；采用顺序凝固：球铁收缩大，易形成缩孔缩松；收缩会随铸型的刚度而改变。收缩会随铸型的刚度而改变。收缩会随铸型的刚度而改变。收缩会随铸型的刚度而改变。3 3 3 3严格控制严格控制严格控制严格控制S S S

24、S含量及型砂中的水分：易产生皮下气孔。含量及型砂中的水分：易产生皮下气孔。含量及型砂中的水分：易产生皮下气孔。含量及型砂中的水分：易产生皮下气孔。铸铸件件的的外外壳壳强强度度很很低低，球球状状石石墨墨析析出出引引起起的的膨膨胀胀力力很很大大。若若铸铸型型的的刚刚度度不不足足，铸铸件件外外壳壳将将向向外外胀胀大大，造造成成铸铸件件内内部部的的铁铁水水不不足足，在在铸铸件件最最后后凝凝固固的的部部位位产产生生 缩缩 孔孔 和和 缩缩 松松。第22页，共37页，编辑于2022年，星期三（5 5 5 5）球墨铸铁的热处理）球墨铸铁的热处理）球墨铸铁的热处理）球墨铸铁的热处理1 1 1 1）退火）退火）

25、退火）退火 最终获得铁素体球铁。最终获得铁素体球铁。最终获得铁素体球铁。最终获得铁素体球铁。u当铸态组织为当铸态组织为F+P+Fe3C+GC+G时，进行时，进行时，进行时，进行高温退火高温退火，将铸件加，将铸件加，将铸件加，将铸件加热到热到热到热到900900950950，保温，保温，保温，保温3 36h6h，随炉冷到，随炉冷到，随炉冷到，随炉冷到600600，出炉空冷。，出炉空冷。，出炉空冷。，出炉空冷。u u当当铸铸态态组组织织为为当当铸铸态态组组织织为为 F+P+GF+P+G时时，进进行行时时，进进行行低低低低温温退退火火温温退退火火，将将铸铸件件加加热热到到，将将铸铸件件加加热热到到

26、720720第23页，共37页，编辑于2022年，星期三2 2）正火）正火 目的：增加基体中目的：增加基体中P P量，以提高强度、硬度及耐磨性。量，以提高强度、硬度及耐磨性。u高温正火高温正火高温正火高温正火:880880880880920,920,920,920,细珠光体细珠光体细珠光体细珠光体+石墨石墨石墨石墨+F+F+F+F（少量）（少量）（少量）（少量）u u低温正火低温正火低温正火低温正火:840840840840860860860860，P+FP+FP+FP+F基体的球墨铸铁基体的球墨铸铁基体的球墨铸铁基体的球墨铸铁球墨铸铁中的牛眼状铁素体组织球墨铸铁中的牛眼状铁素体组织 珠光体基

27、球墨铸铁珠光体基球墨铸铁u正火后冷却速度越快，正火后冷却速度越快，正火后冷却速度越快，正火后冷却速度越快，F F F F含量越少；但会引起内应力，需含量越少；但会引起内应力，需含量越少；但会引起内应力，需含量越少；但会引起内应力，需进行消除应力退火。进行消除应力退火。进行消除应力退火。进行消除应力退火。第24页，共37页，编辑于2022年，星期三3 3）调质）调质 用于一些要求较高或截面较大的球铁件，如大型用于一些要求较高或截面较大的球铁件，如大型用于一些要求较高或截面较大的球铁件，如大型用于一些要求较高或截面较大的球铁件，如大型曲轴曲轴和连杆和连杆。860-900+550-620;860-9

28、00+550-620;860-900+550-620;860-900+550-620;4 4 4 4）等温淬火）等温淬火）等温淬火）等温淬火 获得高强度、一定塑性及韧性的获得高强度、一定塑性及韧性的获得高强度、一定塑性及韧性的获得高强度、一定塑性及韧性的B B B B球铁。加热球铁。加热球铁。加热球铁。加热到到到到860-900860-900860-900860-900，在，在，在，在250-300250-300250-300250-300的等温盐浴等温处理的等温盐浴等温处理的等温盐浴等温处理的等温盐浴等温处理0.5-1.5h0.5-1.5h0.5-1.5h0.5-1.5h后后后后空冷。空冷。

29、空冷。空冷。制制品品(轧轧辊辊与与辊辊环环)组织组织组织组织贝贝氏氏体体基基球球墨墨铸铸铁铁第25页，共37页，编辑于2022年，星期三6)6)、球墨铸铁的牌号及应用、球墨铸铁的牌号及应用 用途用途用途用途 承受震动、载荷大的零件，如承受震动、载荷大的零件，如承受震动、载荷大的零件，如承受震动、载荷大的零件，如曲曲曲曲轴、传动齿轮轴、传动齿轮轴、传动齿轮轴、传动齿轮等。等。等。等。第26页，共37页，编辑于2022年，星期三1)1)蠕墨铸铁的组织特征蠕墨铸铁的组织特征4 4、蠕墨铸铁、蠕墨铸铁 石石墨墨形形态态介介于于片片状状和和球球状状石石墨墨之之间间，呈呈 短短片片状状，片片端端钝钝而而圆

30、圆，类类似似蠕蠕虫虫。灰口铸铁灰口铸铁中石墨片的特征是片长、较薄、端部较尖；中石墨片的特征是片长、较薄、端部较尖；球墨铸铁球墨铸铁中的石墨大部分呈球状；中的石墨大部分呈球状；是近年来发展起来的一种新型工程材料是近年来发展起来的一种新型工程材料第27页，共37页，编辑于2022年，星期三2)2)蠕墨铸铁的性能蠕墨铸铁的性能力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间，其力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间，其铸造性能、铸造性能、减振性和导热性减振性和导热性都优于球墨铸铁，与灰铸铁相近；都优于球墨铸铁，与灰铸铁相近；强韧性不如球铁强韧性不如球铁。3)3)蠕墨铸铁的牌号、性能特点及用途蠕墨铸铁的牌号、性能特点及用途

31、断面敏感性较灰铸铁小，厚大截面上性能较均匀。断面敏感性较灰铸铁小，厚大截面上性能较均匀。第28页，共37页，编辑于2022年，星期三蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。第29页，共37页，编辑于2022年，星期三第30页，共37页，编辑于2022年，星期三u铸钢特点：铸钢特点：力学性能高，特别是塑性和韧性比铸铁高，

32、焊接性能力学性能高，特别是塑性和韧性比铸铁高，焊接性能优良，适于采用铸、焊联合工艺制造重型机械。优良，适于采用铸、焊联合工艺制造重型机械。但铸但铸造性能、减震性和缺口敏感性都比铸铁差造性能、减震性和缺口敏感性都比铸铁差。u铸钢用途：铸钢用途：承受重载荷及冲击载荷的零件，承受重载荷及冲击载荷的零件，如铁路车辆上的摇枕、侧架、如铁路车辆上的摇枕、侧架、车轮及车钩，重型水压机横梁，车轮及车钩，重型水压机横梁，大型轧钢机机架、大齿轮等。大型轧钢机机架、大齿轮等。二、二、铸钢铸钢 15%15%15%15%摇枕侧架 第31页，共37页，编辑于2022年，星期三1 1 1 1.铸钢的分类铸钢的分类铸钢的分类

33、铸钢的分类、性能和应用性能和应用性能和应用性能和应用铸造碳钢铸造碳钢 易于制取、较经济，占易于制取、较经济，占80%80%以上以上 铸造合金钢铸造合金钢铸造合金钢铸造合金钢 ZGMn13 ZGMn13 ZGMn13 ZGMn13铸造火车道岔铸造火车道岔铸造火车道岔铸造火车道岔第32页，共37页，编辑于2022年，星期三1 1）低碳铸钢）低碳铸钢）低碳铸钢）低碳铸钢含碳量含碳量含碳量含碳量0.25%0.25%，如，如，如，如ZG200-400ZG200-400，组织为：，组织为：，组织为：，组织为：F+F+少量少量少量少量P P强度、硬度低，塑性韧性好；导电、导磁性较好。强度、硬度低，塑性韧性好

34、；导电、导磁性较好。强度、硬度低，塑性韧性好；导电、导磁性较好。强度、硬度低，塑性韧性好；导电、导磁性较好。通常利用软磁特性制造电机零件。通常利用软磁特性制造电机零件。通常利用软磁特性制造电机零件。通常利用软磁特性制造电机零件。但熔点高，流动性差，易氧化、热裂倾向大，铸但熔点高，流动性差，易氧化、热裂倾向大，铸 造困难。造困难。造困难。造困难。应用较少。应用较少。应用较少。应用较少。1 1 1 1.铸钢的分类铸钢的分类、性能和应用性能和应用性能和应用性能和应用第33页，共37页，编辑于2022年，星期三2 2）中碳铸钢）中碳铸钢）中碳铸钢）中碳铸钢含碳量含碳量含碳量含碳量0.25-0.45%0

35、.25-0.45%，如，如，如，如ZG230-450ZG310-570ZG230-450ZG310-570，组织为组织为组织为组织为F+PF+P。强度、硬度较高，塑性韧性较低。强度、硬度较高，塑性韧性较低。流动性好，氧化热裂倾向小；流动性好，氧化热裂倾向小；流动性好，氧化热裂倾向小；流动性好，氧化热裂倾向小；但导热性差，但导热性差，但导热性差，但导热性差，易产生应力。易产生应力。易产生应力。易产生应力。应用最多。应用最多。1 1 1 1.铸钢的分类铸钢的分类铸钢的分类铸钢的分类、性能和应用性能和应用性能和应用性能和应用第34页，共37页，编辑于2022年，星期三3 3）高碳铸钢）高碳铸钢）高碳

36、铸钢）高碳铸钢含碳量含碳量含碳量含碳量0.5-0.6%0.5-0.6%，ZG340-640ZG340-640。组织为。组织为。组织为。组织为P+P+少量少量少量少量F F。硬度高，塑性低。硬度高，塑性低。硬度高，塑性低。硬度高，塑性低。流动性好，收缩较小，不易粘砂；热裂倾向小。流动性好，收缩较小，不易粘砂；热裂倾向小。但导热性差，铸件内应力及冷裂倾向大。但导热性差，铸件内应力及冷裂倾向大。但导热性差，铸件内应力及冷裂倾向大。但导热性差，铸件内应力及冷裂倾向大。仅适用于制造耐磨铸件仅适用于制造耐磨铸件仅适用于制造耐磨铸件仅适用于制造耐磨铸件，如轧辊。，如轧辊。，如轧辊。，如轧辊。1 1.铸钢的分

37、类铸钢的分类铸钢的分类铸钢的分类、性能和应用性能和应用性能和应用性能和应用第35页，共37页，编辑于2022年，星期三铸铸造造性性能能差差铸铸造造性性能能差差 熔熔点点高高，浇浇注注温温度度高高，流流熔熔点点高高，浇浇注注温温度度高高，流流动动性性差差，易易氧氧化化和和吸吸气气，同同时时体体积积收收缩缩动动性性差差，易易氧氧化化和和吸吸气气，同同时时体体积积收收缩缩率率大大。率率大大。壁壁厚厚不不能能小小于于壁壁厚厚不不能能小小于于 8 8m m m m8 8m m m m 2.2.碳钢的铸造工艺特点碳钢的铸造工艺特点1 1）型砂的强度、耐火度、退让性和透气性要高。）型砂的强度、耐火度、退让性

38、和透气性要高。硅砂硅砂 2 2）使用补缩冒口和冷铁。）使用补缩冒口和冷铁。同同时时凝凝固固顺顺序序凝凝固固第36页，共37页，编辑于2022年，星期三 1 1）原因：为了细化组织，消除内应力，改善偏析，）原因：为了细化组织，消除内应力，改善偏析，提高铸件的力学性能。提高铸件的力学性能。2 2 2 2）工艺：正火后的力学性能较退火高，且生产率高、）工艺：正火后的力学性能较退火高，且生产率高、）工艺：正火后的力学性能较退火高，且生产率高、）工艺：正火后的力学性能较退火高，且生产率高、成本低、应尽量采用正火代替退火。但正火较退火的成本低、应尽量采用正火代替退火。但正火较退火的成本低、应尽量采用正火代替退火。但正火较退火的成本低、应尽量采用正火代替退火。但正火较退火的内应力大，因此形状复杂、含碳量超过内应力大，因此形状复杂、含碳量超过内应力大，因此形状复杂、含碳量超过内应力大，因此形状复杂、含碳量超过0.35%0.35%0.35%0.35%的铸钢件，的铸钢件，的铸钢件，的铸钢件，则需退火。则需退火。则需退火。则需退火。3.3.铸钢件热处理铸钢件热处理第37页，共37页，编辑于2022年，星期三