23铸铁分类及性能精品PPT课件
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铸铁的分类及其性能特点一、铸铁的分类铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。
工业用铸铁是以铁、碳、硅为主要组成元素并含有锰、磷、硫等杂质的多元合金。
普通铸铁的成分大致为2.0~4.0%C、0.6~3.0%Si、0.2~1.2%Mn\0.1~1.2%P、0.08~0.15%S。
有时为了进一步提高铸铁的性能或得到某种特殊性能,还加入Cr、Mo、V、Al等合金元素或提高Si、Mn、P等元素含量,这种铸铁称作合金铸铁。
碳在铸铁中,除少量溶于基体外,绝大部分是以石墨或碳化物的形式存在于铸铁中。
根据碳的存在形式不同,可将铸铁区分为白口铸铁和灰口铸铁两大类。
1.白口铸铁碳全部以渗碳体形式存在的铸铁称白口铸铁,断口呈银白色。
这种铸铁组织中含有大量渗碳体和莱氏体共晶,因而其性能既硬又脆,所以不宜用作结构材料,一般都用作炼钢原料。
2.灰口铸铁碳全部或大部分以石墨形式存在的铸铁,称作灰口铸铁,其断口呈灰暗色。
生产中多用来铸造各种机械零件。
按石墨的形态不同,灰口铸铁又可分为普通灰口铸铁,可锻铸铁及球墨铸铁。
(1)普通灰口铸铁其中碳大部分或全部以片状形式的石墨存在于铸铁中它也常简称为灰铸铁。
一般情况下,其石墨片都比较粗大。
但若在铁水浇注前,向铁水中加入一些能起形核作用的所谓孕育剂(通常是加入硅铁),将增加并加快石墨的形核,从而使石墨细化并且分布均匀。
这种处理称作孕育处理,经过这种处理的灰口铸铁即称孕育铸铁。
(2)可锻铸铁它是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火后形成。
其中的碳全部或大部以团絮状石墨形式存在于铸铁中。
它又称韧性铸铁或马铁。
可锻铸铁实际上并不可锻,只不过具有一定塑而已。
(3)球墨铸铁简称球铁,其中的碳全部或大部分以球状石墨形式存在于铸铁中。
它是灰口铸铁中机械性能最好的一种。
二、灰口铸铁的组织及性能特点1.铸铁的石墨化过程在铸铁的冷凝过程中,原则上碳既可以渗碳体的形式析出,形成白口铸铁;也可以石墨的形式析出,形成灰口铸铁。
铸铁的分类及特性从铁碳相图中知道,含碳量大于2.06%的铁碳合金称为铸铁。
尽管铸铁强度、塑性、韧性较差,不能进行锻造,但它具有优良的铸造性、减摩性、切削加工等一系列性能特点;另外其生产设备和工艺简单、价格低廉,因此得到了广泛的应用。
1.铸铁的分类铸铁的常用分类方法有两种:一是按石墨化程度;二是按石墨结晶形态。
按石墨化程度可分为:①灰口铸铁:即在第一和第二阶段石墨化过程中都得到了充分石墨化的铸铁,其断口呈暗灰色。
②白口铸铁:即第一、二和三阶段的石墨化全部被抑制,完全按Fe—Fe3C相图进行结晶而得到的铸铁。
③麻口铸铁:即在第一阶段的石墨化过程中便未得到充分石墨化的铸铁。
按石墨结晶形态分:①灰口铸铁:铸铁组织中的石墨形态呈片状结晶。
②可锻铸铁:铸铁组织中的石墨形态呈固絮状。
③球墨铸铁:铸铁组织中的石墨形态呈球状。
2.铸铁的编号基本性能及用途(1)灰口铸铁:根据GB976—67所规定的编号、牌号用“HT”表示灰口铸铁,后面两项数字分别表示其抗拉和抗弯强度的最低值。
如HT20—40表示抗拉强度和抗弯强度最低值为200MN/m2和400MN/m2。
灰口铸铁具有优良的铸造性、切削加工性,优良的减摩性。
良好的消震性和缺口敏感性,故而灰口铸铁主要用于制造各种承受压力和要求消震性的床身、机架、复杂的箱体、壳体和经受磨擦的导轨、罐体等。
(2)可锻铸铁:按GB978—67规定牌号以“KT”和“KTZ”表示可锻铸铁,其中“KT”表示铁素体可铸铸铁,“KTZ”表示珠光体可锻铸铁,牌号中的两项数字表示其最低抗拉强度和延伸率。
可锻铸铁的机械性能,特别是冲击韧性普遍较灰口铸铁高,但由于其成本高,故而应用不是很广泛,主要用于制造一些小型铸铁。
(3)球墨铸铁:按GB1348—78规定,球墨铸铁以“QT”表示,后面数字同可锻铸铁一样。
球墨铸铁不仅具有远远超过灰铁的机械性能,而且同样也具有灰铁的优点,如良好的减摩性、切削加工性及低的缺口敏感性,甚至可与锻钢媲美,如疲劳强度大致与中碳钢相近,耐磨性优于表面淬火钢等。