工程材料学之铸铁概述
- 格式:pptx
- 大小:1.80 MB
- 文档页数:37
1、铸铁及其熔炼铸铁是指碳的质量分数大于2.14%或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。
工业上所用的铸铁,实际上都不是简单的铁-碳二元合金,而是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金。
铸铁的成分范围大致为ω(C)=2.4%~4.0%,ω(Si)=0.6%~3.0%,ω(Mn)=0. 2%~1.2%,ω(P)=0.04%~1.2%,ω(S)=0.04%~0.20%。
有时还可加入各种合金元素,以便获得能满足各种性能要求的合金铸铁。
铸铁是近代工业生产中应用最为广泛的一种铸造金属材料。
在机械制造、冶金矿山、石油化工、交通运输和国防工业等各部门中,铸铁件约占整个机器重量的45%~90%。
因此,掌握铸铁的基本理论和生产技术,对于发展铸造生产,充分发挥铸铁件在国民经济各部门中的作用,是很有意义的。
相图是分析合金金相组织的有力工具。
铸铁是以铁元素为基的含有碳、硅、锰、磷、硫等元素的多元铁合金,但其中对铸铁的金相组织起决定作用的主要是铁、碳和硅,因此铁-碳相图和铁-碳-硅三元合金相图是分析铸铁的成分与组织的关系以及组织形成过程的基础。
2、铸铁的基础知识——铁-碳相图——铁—碳相图分析由于铸铁中的碳可能以渗碳体(Fe3C)或石墨两种独立的形式存在,因而铁、碳相图存在着Fe-G(石墨)和Fe-Fe3C两套体系,即铁-石墨系和铁-渗碳体系。
从热力学观点看,石墨比渗碳体更稳定,因此,铁-石墨系也称为稳定系,而铁-渗碳体系称为亚稳定系。
图2. 1-1所示为铁碳合金双重相图,即Fe-G(石墨)稳定系相图和Fe-Fe3C亚稳定系相图,分别以虚线和实线表示。
表2.1-1为相图中临界点的温度及含碳量。
铁-碳相图中各临界点的温度及含碳量Fe-G(石墨)相图和Fe-Fe3C相图的主要不同处在于:1)稳定系的平衡共晶点C'的成分和温度与C点不同体(两相组成莱氏体)2)稳定平衡的共析点S,的成分和温度与S点不同在Fe-C相图中稳定系的共晶温度和共析温度都比亚稳定系的高一些。
高等数学a1 铸铁【最新版】目录1.铸铁概述2.铸铁的种类3.铸铁的性能特点4.铸铁的应用领域5.铸铁的优缺点分析正文一、铸铁概述铸铁,一种铸造铁碳合金的工艺,是工业生产中使用最广泛的金属材料之一。
铸铁具有良好的铸造性能、抗震性能和耐磨性,广泛应用于建筑、机械、汽车等行业。
二、铸铁的种类铸铁按照碳含量和组织结构的不同,可分为以下几种:1.灰铁:碳含量较低,一般在 2% 以下,铁素体基体,石墨以片状存在。
2.可锻铸铁:碳含量较低,一般在 1% 以下,铁素体基体,石墨以球状存在。
3.球墨铸铁:碳含量较高,一般在 2%-4%,铁素体基体,石墨以球状存在。
4.高硅铁:硅含量较高,一般在 2%-6%,铁素体基体,石墨以片状存在。
三、铸铁的性能特点铸铁具有以下性能特点:1.良好的铸造性能:铸铁的熔点低,流动性好,易于充型和排气,铸件表面光洁,轮廓清晰。
2.抗震性能好:铸铁的石墨结构具有缓冲作用,可以吸收振动和冲击,提高铸件的抗震性能。
3.耐磨性能好:铸铁的石墨结构具有自润滑性,可以减少摩擦,提高铸件的耐磨性能。
4.良好的耐腐蚀性能:铸铁中的石墨结构可以防止铸铁生锈,提高铸件的耐腐蚀性能。
四、铸铁的应用领域铸铁广泛应用于以下领域:1.建筑行业:铸铁排水管、井盖、阀门等。
2.机械行业:齿轮、壳体、轴承座等。
3.汽车行业:发动机缸体、缸盖、进气歧管等。
4.铁路行业:铁路铸件、道岔、轮轴等。
五、铸铁的优缺点分析铸铁的优点:1.成本低:铸铁的原材料成本低,生产工艺简单,可以降低生产成本。
2.性能稳定:铸铁的性能稳定,抗震性能好,可以提高铸件的使用寿命。
3.铸件质量好:铸铁的流动性好,铸件表面光洁,轮廓清晰,可以提高铸件的质量。
铸铁的缺点:1.强度低:铸铁的强度低,不能承受高压和高温的工作环境。
2.耐磨性能差:铸铁的耐磨性能相对较差,不能满足高负荷工作的要求。
简述铸铁的概念。
铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。
在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
工业用铸铁一般含碳量为2.5%~3.5%。
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。
铸铁可分为:
白口铸铁。
白口铸铁的断口是亮白色,所以称为白口铸铁。
白口铸铁硬而脆,不能进行切削加工,直接在工业中使用的不多,常用作炼钢原料或用于可锻铸铁的毛坯。
灰口铸铁。
灰口铸铁的断口呈浅灰色,由石墨片形成的条纹清晰可见。
灰口铸铁有良好的铸造性能、切削性能,而且耐磨性好、减震性也强,常用于制造机器床身、汽缸、箱体等结构复杂的铸件。
因为灰口铸铁中的石墨片有大有小,所以,按石墨大小划分有以下3种:粗晶灰口铸铁:石墨片较大,断口处有条纹状晶体,其传热性、韧性较差,但耐磨性较好,适用于重载荷下工作的铸件,如汽车后轮等;细晶灰口铸铁:石墨片不连续,呈团絮状和枝晶状,其传热性、韧性较好,适用于受力复杂、强度要求高的铸件,如内燃机汽缸体、汽缸
盖等;球墨铸铁:石墨呈球状,其强度大大高于灰口铸铁而接近于钢,同时又具有较好的铸造性能和切削加工性能,而且价格较低廉。
以上内容仅供参考,如需了解更多关于铸铁的信息,建议查阅专业书籍或咨询专业人士。