常用合金铸件的生产4

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常用铸造合金材料

可有P、S回、B下、M回等，满足不同使用性能要求。
用途：用于受力复杂、负荷较大、要求耐磨的铸件.
（F + G）：制作汽车、拖拉机底盘零件，阀体、阀盖。（F + P + G ）：塑韧性较好，可制作机油泵齿轮。（P + G）：强度较高，可代替中碳钢制作柴油机或内燃机的曲轴、连杆、轧辊、凸轮轴等。 M回 + G 或 B下+ G ：用于制作汽车、拖拉机的传动齿轮。应用
第2章铸造成形
2.3 常用铸造合金材料
1.铸铁 2.铸钢 3.非铁铸造合金
2.3 常用铸造合金材料
2.3.1 铸铁
铸铁：是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等
元素的多元铁基合金；铸铁生产工艺简单、成本低，是使用最早、应用最广泛的材料之一。
铸铁的分类铸铁的石墨化
铸铁的熔炼
2. 可锻铸铁—玛钢
指石墨呈团絮状的灰口铸铁，由亚共晶白口铸铁经长时间石墨化退火（900～960℃）获得。
牌号：如 KTH300-06 ，表示抗拉强度≥300MPa ，
断后伸长率≥ 。
性能：抗拉强度比灰铸铁高，为碳钢的40~70%，
接近于铸钢；有一定塑性和韧性。但仍不可锻造。
断口心部呈黑色铁素体基体黑心可锻铸铁珠光体基体可锻铸铁
5.灰铸铁可通过表面淬火，提高其表面硬度和耐磨性。
2.3.3 铸钢
指在铸造工艺中使用的钢，碳的质量分数一般在0.15～0.60％。
主要内容：
1. 铸钢的分类铸造碳钢铸造合金钢：低合金铸钢
高合金铸钢
2. 铸钢件的生产
2.3.3
1. 铸钢分类
1）铸造碳钢：
铸
钢

金属工艺学习题

金属工艺学第五版课后习题答案本文件自己制作，版权所有，请勿侵犯金属材料的主要性能（1）什么是应力？什么是应变？（2）缩颈是如何产生的？发生在拉伸曲线哪个阶段？（3）对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，而极少标注其他力学性能要求?（4）布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？（5）下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？铁碳合金（1）什么是过冷现象?过冷度指什么？（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？（3）什么是同素异晶转变？室温和1100度的纯铁晶格有何不同（4）（5）试绘简化的铁碳合金状态图（6）分析在缓慢冷却下，亚共析钢和过共析钢的结晶过程和室温组织？钢的热处理（1）什么是正火，退火？他们的特点和用途有何不同？（2）亚共析钢的淬火温度该如何选择？温度过高或过低有何弊端？（3）碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？（4）钢在淬火后为什么不立即回火？三种回火的用途有何不同？（5）钢锉，汽车大弹簧，车床主轴，发动机缸盖螺钉的最终热处理有何不同？（6）生活用手缝针，汽车变速箱齿轮盖采用那种热处理？为什么？第四章工业用钢（1）下列牌号钢个属于哪类钢？试说明数字于符号的关系？哪些焊接性能好？15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn（2）比较碳素工具钢与合金工具钢，以及适用场合有何不同？（3）填表（4）仓库中混存三种规格相同的20钢，45钢，T10钢，请提出一种最为简便的区分方法？（5）现拟制造如下产品，请选出适合的钢号？六角螺钉，车床主轴，钳工錾子，液化石油气灌，活扳手，脸盆，自行车弹簧，门窗合页（7）下列该选用哪些钢号？宜采用哪种热处理？汽车板簧，台钳钳口，自行车轴档铸造铸造工艺基础（1）为什么铸造师毛皮生产中的重要方法？试从铸造的特点并结合示例分析？（2）什么是液态合金的冲型能力？他与合金的流动性有何关系？不同成分的合金为何流动性不同？（3）某定型生产的后铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段时间浇不到和冷隔缺陷突然增加，是分析其可能的原因？（4）既然提高浇注温度可以改善冲型能力，那么为什么又要防止浇注温度过高?（5）缩孔和缩松有何不同？为何缩孔比缩松较容易防止？（6）什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则适用场合有何不同？（7）某铸件时常产生裂纹缺陷，如何鉴别其裂纹性质？如果属于热烈，应该从哪些方面寻早产生原因？（8）上册P49（9）如何区分气孔，缩孔，砂眼，夹渣缺陷？存在铸造缺陷的铸件是否属于废品？常用合金铸件的生产（1）试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征？（2）影响铸铁石墨化因素是什么？为什么铸铁牌号不用化学式表示？（3）灰铸铁最适合制造哪类铸件？试举例车床上十种灰铸铁件名称？示例说明选用灰铸铁，而不选用铸钢的原因？（4）HT100，HT150,HT200,HT300,的显微组织有何不同？为什么HT150.HT200灰铸铁应用最广？（5）某产品的灰铸铁件壁厚有5mm25mm两种。

铸造培训-铸造基本知识

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三、铸型充填条件
（1）铸型的材料
（2）铸型温度铸型温度越高，液态金属与铸型的
温差越小，充型能力越强。（3）铸型中的气体
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§1-2 铸件的凝固与收缩
一、铸件的凝固方式
温度
1. 逐层凝固
2. 糊状凝固 3. 中间凝固影响铸件凝固方式的主要因素:
温度
a b c
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金属型铸造
金属型铸造是在重力作用下将金属液体浇入金属铸型以获得铸件的方法。铸型用金属制成，可反复使用，故又称永久型铸造。
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金属型铸造
特点： •节省造型材料， “一型多铸” •精度高，IT12~IT16，Ra<12.5μm •生产率高 •周期长，成本高，工艺参数严格 •无透气性，浇不到、裂纹等缺陷。
这些有别于砂型铸造的其他铸造方法通称为特种铸造。金属型铸造
挤压铸造离心铸造七种常见的特种铸造方法
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压力铸造
特种铸造陶瓷型铸造低压铸造
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熔模铸造
熔模铸造
在易熔模样表面包覆若干层耐火材料，待其硬化干燥后，将模样熔去制成中空型壳，经浇注而获得铸件的一种成形工艺方法。模样材料多位蜡质，又称为失蜡铸造。
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低压铸造
1、低压铸造的工艺过程：
1）准备合金液和铸型 2）升液，浇注。
3）增压凝固。 4）减压、降液。 5）开型取出铸件。
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低压铸造
特点：
•充型压力和速度便于控制，适用于各种铸型；

作业习题

作业习题第一篇第一章金属材料主要性能1.下列硬度要求或写法是否恰当？为什么？(1)HRC12～17；(2)HRC =50～60 Kgf/mm2；(3)70HRC～75HRC ；(4)230 HBW ；2.整体硬度要求230HBS～250HBS的轴类零件，精加工后再抽查，应选用什么硬度计测量硬度较合适？3.一紧固螺钉在使用过程中发现有塑性变形，是因为螺钉材料的力学性能哪一判据的值不足？4.用洛氏硬度试验方法能否直接测量成品或教薄工件？为什么？第二章铁碳合金主参考书邓本P263.填表注意：做题时必须按照要求列表、填写。

6.填表8.现拟制造以下产品，请根据本课所学金属知识中选出适用的钢号：六角螺钉车床主轴钳工錾子液化石油气罐活扳手脸盆自行车弹簧钢锉门窗合页第三章钢的热处理1.叙述热处理“四把火”的名称、工艺特点、工艺效果。

（要求：列表描述）2.锯条、大弹簧、车床主轴、汽车变速箱齿轮的最终热处理有何不同？第四章非金属材料见下图示，为一铸铝小连杆，请问： ⑴试制样机时宜采用什么铸造方法？ ⑵年产量为1万件时，应选用什么铸造方法？⑶当年产量超过10万件时，应选用什么铸造方法？1.焊条选择的原则？2.焊接规范选择的主要依据？3.焊接变形产生的原因及防止的措施？4.埋弧焊的特点？5.氩弧焊的特点？2.简述磨床液压传动的特点。

第三章常用加工方法综述1.车床适于加工何种表面?为什么?2.用标准麻花钻钻孔，为什么精度低且表面粗糙?3.何谓钻孔时的“引偏”?试举出几种减小引偏的措施。

4.镗孔与钻、扩、铰孔比较，有何特点?5.一般情况下，刨削的生产率为什么比铣削低?6.拉削加工有哪些特点?适用于何种场合?7.铣削为什么比其他加工容易产生振动?8.既然砂轮在磨削过程中有自锐作用，为什么还要进行修整?9.磨孔远不如磨外圆应用广泛，为什么?10.磨平面常见的有哪几种方式?第四章现代加工简介1.试说明研磨、珩磨、超级光磨和抛光的加工原理。

(完整版)金属工艺学_邓文英_第五版_课后习题参考答案-副本.

第一章（p11）1. 什么是应力？什么是应变？答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈” ; 缩颈发生在拉伸曲线上bk 段; 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。

4. 布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。

布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。

；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。

其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。

硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。

库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。

第五题下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么b抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.s屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。

0.2规定残余拉伸强度1疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。

应力它指试样单位横截面的拉力。

a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。

HRC洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。

以残余压痕深度计算其硬度值。

HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。

HBW布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。

第二章（p23）（1）什么是“过冷现象” ?过冷度指什么？答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷” ; 理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。

（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。

铸造篇

第四节铸件中的气孔
一.析出性气孔: 见教材P47图2-12 高温液态吸收的气体凝固时溶解度降低，又来不及排出，形成“针孔”。防止：1.对金属液进行“除气处理”. 2.清除炉料中的油污和水分. 3.烘干浇注用具. 4.降低铸型含水量.
浸入性气孔: 二.浸入性气孔浸入性气孔砂型和型芯在浇注时产生的气体聚集在型腔内表层浸入金属液内形成，多出现在铸件局部的上表面，尺寸较大，呈椭圆形或梨形，孔内表面被氧化。防止：1.提高型砂透气性. 2.减少型芯发气性. 反应性气孔：三.反应性气孔：反应性气孔由高温金属液与铸型材料、冷铁、熔渣之间发生化学反应产生的气体留在铸件内形成气孔。防止：1.皮下气孔——见教材P48图2－13a. 降低砂型的含水量。 2.冷铁气孔——见教材P48图2－13b. 清理冷铁表面油污和铁锈。
震压式造型机
微震压实式造型机
3）射压造型机：射砂—压实见教材P65图2—25 垂直分型无箱造型优点：与配砂、浇注、落砂构成一个完整的自动生产线，生产率高达240—300箱/h 缺点：垂直分型，下芯困难，对模具精度要求高。应用：大批量生产小型简单件。 4）射芯机：见教材P66图2—27，填砂与紧砂同时完成，生产率很高，既可用于造芯，又可用于造型。如热芯盒射芯机，冷芯盒射芯机，（采用特种粘结剂）
二．机器造型：机器造型： 1.优缺点： 1)优点： ①生产率高 ②劳动条件好 ③铸件尺寸精确、表面光洁、加工余量小. ④生产成本低(因批量大). 2)缺点：设备、模板、专用砂箱投资大，一般情况下，造型机、造芯机、机械化砂处理设备、浇注和落砂等工序需共同组成流水线。 2.应用：目前已广泛应用于中、大批量的铸件生产. 3.机器造型（造芯）的基本原理：见教材P57图2—24顶杆起模式震压造型机的工作过程。

金属工艺学第五版(邓文英)课后习题解答

筋板 5000 300 腹板 600 6 10 8 800
上翼板
3600 下翼板
焊接：第四章焊接结构设计
4
确定焊缝位置，选择焊接方法，制气体保护焊
端面车刀
切断刀
作业题解答
铸造：第一章铸造工艺基础
8.试用下面异形梁铸钢件分析其热应力的形成原因，并用虚线表示出铸件的变形方向。p49
形成原因：壁厚不均匀。
铸造：第二章
常用合金铸件的生产
9.下列铸件宜选用哪类铸造合金？p61 车床床身、摩托车气缸体：灰铸铁气缸套: 合金铸铁
火车轮：铸钢
压气机曲轴：球墨铸铁
压力加工：第三章板料冲压
2
用φ50冲孔模具来生产 φ50落料件能否保证冲压件的精度？为什么？ p138
不能保证冲压件的精度。因为φ50冲孔模具的凸模直
径为50mm，凹模的直径为50+Z mm，而φ50落料件所要求的凹模直径为50mm，所以此模具生产的落料件直径大于50mm。
焊接：第一章电弧焊
4
如图所示，拼接大块钢板是否合理？为什么？为减少焊接应力与变形，应怎样改变？其合理的焊接次序是什么？p167
1 1 1 2 1 1 1
2
焊接：第二章其他常用焊接方法
6
下列制品该选用什么焊接方法？自行车车架：硬钎焊石油液化气罐主焊缝：缝焊、自行车圈：缝焊（电阻焊）电子线路板：软钎焊（一般）、激光、真空电子束钢轨对接：电渣焊、对焊不锈钢触罐：氩弧焊钢管连接：对焊（闪光对焊）焊缝钢管：摩擦焊汽车油箱：缝焊
铸造：第五章特种铸造
8.某公司开发的新产品铸铝小连杆，请问： p93 试制样机时，该连杆宜采用砂型铸造方法
当年产量为1万件时，宜采用

《金属工艺学》课程笔记

《金属工艺学》课程笔记第一章：绪论，金属材料主要性能一、金属材料的基本概念1. 金属金属是一种具有金属光泽、良好的导电性、导热性和可塑性的物质。

在自然界中，金属以元素形式存在或者以化合物的形式存在。

2. 合金合金是由两种或两种以上的金属，或者金属与非金属通过熔合制成的具有金属特性的物质。

合金的性能通常优于其组成的纯金属。

二、金属材料的分类1. 按化学成分分类- 纯金属：如铁、铜、铝等。

- 合金：如不锈钢、黄铜、青铜等。

2. 按用途分类- 结构材料：用于承受力的材料，如建筑用钢材、飞机用铝合金。

- 功能材料：具有特殊物理、化学或生物功能的材料，如超导材料、形状记忆合金。

3. 按冶金工艺分类- 铸造合金：适用于铸造工艺的合金，如铸铁、铸钢。

- 变形合金：适用于压力加工的合金，如冷轧钢板、热轧型钢。

三、金属材料的主要性能1. 物理性能- 密度：不同金属的密度差异较大，如铁的密度约为7.87 g/cm³，铝的密度约为2.70 g/cm³。

- 熔点：金属的熔点范围很广，如钨的熔点高达3422°C，而汞的熔点为-38.83°C。

- 导电性：金属的导电性通常很好，银的导电性最高，铜和铝也具有良好的导电性。

- 导热性：金属的导热性与其导电性有关，银的导热性最好，其次是铜和铝。

2. 化学性能- 耐腐蚀性：金属在特定环境下的抗腐蚀能力，如不锈钢在空气中具有良好的耐腐蚀性。

- 抗氧化性：金属在高温下抵抗氧化的能力，如镍基合金在高温下具有良好的抗氧化性。

3. 力学性能- 强度：金属抵抗外力作用的能力，分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。

- 塑性：金属在受力时产生永久变形而不破裂的能力，如金、银具有良好的塑性。

- 韧性：金属在受到冲击载荷时吸收能量并产生塑性变形的能力，如低碳钢具有较高的韧性。

- 硬度：金属抵抗局部塑性变形的能力，常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度等。

四、影响金属材料性能的因素1. 化学成分：不同元素的加入会改变金属的晶格结构，从而影响其性能。

机械制造基础复习题

机械制造基础复习题机械制造基础复习主要内容第⼀篇⾦属材料知识第⼀章⾦属材料的主要性能1.⼒学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表⽰⽅法？⼒学性能（F）——材料在外⼒作⽤下所表现出的特性。

强度（σ）------材料在外⼒作⽤下，抵抗塑性变形和断裂的能⼒。

塑形------材料在外⼒作⽤下，产⽣永久变形⽽不引起破坏的能⼒硬度（布⽒硬度HB&洛⽒硬度H R）------是材料抵抗更硬的物体压⼊其内的能⼒。

2.布⽒和洛⽒硬度法各有什么优缺点？下列情况应采⽤哪种硬度法来检查其硬度？布⽒硬度(H R)优点：测试值稳定,准确度⾼。

缺点：测量费时，压痕⼤，不适合成品检验。

洛⽒硬度（HRC）优点：测试简单、迅速，压痕⼩、不损伤零件，可⽤于成品检验。

缺点：测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。

库存钢材---布⽒硬度硬质合⾦⼑头----洛⽒硬度锻件---布⽒硬度台虎钳钳⼝---洛⽒硬度3.下列符号所表⽰的⼒学性能指标的名称和含义是什么？σb：抗拉强度：抗拉强度是材料在拉断前承受最⼤载荷时的应⼒。

σs：屈服点：屈服点是拉伸试样产⽣屈服时的应⼒。

δ：伸长率：试样拉断后，其标距的伸长与原始标距的百分⽐称为伸长率。

HRC ：140kgf主载荷120°的⾦刚⽯圆锥体的压头测得的硬度。

HBS ：硬度的⼀种指标。

第⼆章铁碳合⾦1.⾦属的结晶过程，⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响？如何细化铸态晶粒？形核，长⼤。

⾦属是由许多⼤⼩、形状、晶格排列⽅向均不相同的晶粒所组成的多晶体。

⼀般⾦属的晶粒越细⼩，其⼒学性能越好。

细化的⽅法：变质处理；增⼤过冷度；机械的振动和搅拌；热处理；压⼒加⼯再结晶。

2.什么是同素异晶转变？室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？在固态下，随着温度的变化，⾦属的晶体结构从⼀种晶格类型转变为另⼀种晶格类型的过程。

室温体⼼⽴⽅晶格；1100℃是⾯⼼⽴⽅晶格。

3.⾦属的晶体结构类型? 铁碳合⾦的基本组织A、F、M、P体⼼⽴⽅和⾯⼼⽴⽅。

2-3常用合金铸件的生产

2013年7月26日星期五 2－3 铸铁
硫和锰对石墨化的影响
S 严重阻碍石墨化,有形成白口倾向,Fe和Fe 在晶界上形成低熔点(98.5℃)共晶体，具有热脆性，使流动性降低，增大收缩率。限制在０.1～0.15%以下。Ｍn能抵消Ｓ的有害作用。Mn与S的亲合力大。属有益元素Ｍn+S=MnS Mn+FeS=Fe+MnS MnS的熔点约1600℃.比重较小,随熔渣排出炉外.可提高基体的强度和硬度.过多的Mn阻碍石墨化作用，一般在0.6~1.2%。
2013年7月26日星期五 2－3 铸铁
灰铸铁的工艺性
属脆性材料，不能锻造和冲压。焊接时产生裂纹的倾向大，焊接区常产生白口组织，呈崩碎切屑，切削加工性能好。
2013年7月26日星期五
2－3 铸铁
灰铸铁的减振性
比钢的减震性好得多，这是由于石墨对机械震动起缓冲作用，阻止了振动能量传播，减震能力为钢的5~10倍，是制造床身、机座的好材料。
2013年7月26日星期五
2－3 铸铁
壁厚、成分与组织之间的关系
成分不变壁厚变—增加壁厚得到低牌号铸铁，减小壁厚得到高牌号铸铁。壁厚不变成分变—增加碳硅含量得到低牌号铸铁，减少碳硅含量得到高牌号铸铁。壁厚和成分都发生变化，但铸件的组织和机械性能不变化—铸件壁厚增加则选择低碳硅的高牌号铸铁，铸件壁厚减小则反之。其实质就是利用铸件壁厚（冷却速度）和化学成分（碳硅含量）对铸件石墨化的综合影响。
铁素体基体＋团絮状石墨
珠光体可锻铸铁（白心可锻铸铁）的组织
珠光体基体＋团絮状石墨
2013年7月26日星期五 2－3 铸铁
可锻铸铁的性能
可锻铸铁的前身是白口铸铁，结晶温度范围大，流动性差，收缩大，易产生冷隔、浇不足、缩孔、缩松及裂纹等缺陷。在铸造工艺上应采用冒口及冷铁，创造顺序凝固条件，提高薄壁铸件的浇注温度，提高砂型的容让性。可锻铸铁的加工性能优于钢，减振、耐磨、低缺口敏感性及耐蚀性都较好。

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灰铸铁优越特性:①优
能（石墨是一种良好的润滑剂，适用于制造导轨、轴套等)；③较小的缺口敏感性 (石墨本身的存在使基体形成了大量缺口，即使再多一个也影响甚微）；④铸造切削性能好（灰铸铁的成分接近于共晶，流动性好，而且石墨的存在抵消了铁液的收缩，铸造性能较好；石墨的存在使灰铸铁切削时具有脆断性，容易加工)。 2. 影响铸铁组织性能的因素 (1)灰铸铁的分类：珠光体灰铸铁、珠光体-铁素体灰铸铁、铁素体灰铸铁三种；强硬度依次降低。影响铸铁的关键因素是其石墨化程度，这与铸铁的化学成分和冷却速度关系密切，所以影响铸铁组织性能的因素有两个：①化学成分（碳、硅促进石墨化程度，锰阻碍石墨的析出，增加白口倾向)(图片)；②冷却速度(速
应用举例
①铸件壁厚8mm，抗拉强度要求170MPa，根据53 页表2-3应选择HT150；
②铸件壁厚25mm，抗拉强度要求260MPa，根据53 页表2-3应选择HT350；
③铸件壁厚15mm，抗拉强度要求150MPa，根据53 页表2-3应选择？ HT200
二、可锻铸铁：将白口铸铁经过石墨化退火后形成的一种铸铁，其中石墨呈团絮状，大大改善了材料抗拉强度和塑性，强度达300-400MPa（700），塑性（延伸率）达12%左右。组织图片分析（1）可锻铸铁分类: 黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁、白心可锻铸铁三种。我国常用黑心可锻铸铁，其特征是塑性、韧性好，耐蚀性较高，强硬度比珠光体可锻铸铁稍低。（2）表示牌号：在KTH后面最低抗拉强度和最低伸长率，如KTH330-08、KTH370-12等。（3）特殊用途：制造形状复杂、受冲击载荷的薄壁件，这类零件用铸钢生产很困难，用球墨铸铁生产质量不过关。但生产可锻铸铁过程复杂、退火周期较长，所以铸件的成本较高。零件图片
三、球墨铸铁
球墨铸铁是向铁液中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁，性能更加优良（强度高、塑性好）。
1.球墨铸铁的组织性能：球墨铸铁中的石墨呈球状，对于力学性能的发挥较理想，其性能远远高于灰铸铁，与钢材料接近。如抗拉强度为500-700MPa，伸长率在10% 左右，并可通过退火、正火、调质等热处理方式进一步改善组织性能。球墨铸铁的组织照片
表示牌号：QT400-18、QT700-2、QT900-2等，数字表示其最低抗拉强度和最小延伸率。
2.球墨铸铁的生产技术： ①铁液要求，含碳3.6-4.0%、含硅2.4-2.8%
（较高），但硫、磷含量要求严格，要较低； ②同时球化处理和孕育处理，球化剂是稀土
镁铁硅合金，其中含Re和Mg在10% 以下，硅和铁占80% 以上，加入量为铁液重量的1.3-1.8%；孕育剂为含硅75% 的硅铁合金，加入量为铁液重量的0.4-1.0%(略高于灰铸铁的孕育处理)；
到细化；②石墨化作用显著提高，而且石墨细小均匀，弥散分布，获得珠光体灰铸铁。
4.灰铸铁的牌号：以其力学性能表示牌号，如 HT100、HT150等，分别表示最低抗拉强度为 100、150MPa的灰铸铁。HT100、HT150、HT200 表示普通灰铸铁，HT250、HT300、HT350是经过孕育处理的高强度灰铸铁。生产中根据铸件的力学性能（σ）和壁厚（δ）要求，选择适当牌号的灰铸铁材料。
度快石墨的析出受到抑制），而冷却速度主要取决于铸型材料（砂型、金属型等）和铸件的壁厚（厚的冷却速度缓慢），化学成分相同的铸铁，采用不同的冷却速度时得到的组织是不一样的，速度由慢到快，组织断口由灰口→麻口→白口依次变化(白口和灰口铸铁图片)。 3.灰铸铁的孕育处理：为了改善灰铸铁的性能（尤其是抗拉强度），通常对铁液进行孕育处理，处理后材料的强度、耐磨性、气密性得到提高。处理方法：在含碳2.8-3.2%、含硅1-2%的铁液中，加入含硅75%的Si-Fe合金（粒度5-10mm）孕育剂，加入量为铁液总重的0.2-0.7%，然后进行均匀搅拌。孕育处理的机制：①硅的加入增加了结晶核心，晶粒得
孕育剂的作用：使组织中的碳石墨化；球化剂的作用：使石墨化后碳球化（球状）。
③铸型工艺：球墨铸铁比灰铸铁容易产生缩
缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此在铸造工艺上要采取安置冒口、冷铁、挡渣板等浇注措施来提高球墨铸铁件的质量；
④热处理：热处理的目的是消除缺陷（微观上的组织缺陷，空位、组织不均匀、残余应力等），提高铸件的力学性能，常用退火和正火处理，退火得到的是铁素体基体，而正火得到的是珠光体基体；
一、灰铸铁：组织中石墨呈片状，断口颜色为灰黑色（图片），这类铸铁应用最广泛。
1.灰铸铁的性能：其显微组织由金属基体(F和P)和片状石墨组成（图片）。石墨强硬度高、塑性极低，铁素体强度不高、塑性好，但整体上灰铸铁的抗拉强度低，塑性差 (接近为零)，随着含碳量增加，石墨成分愈多、愈粗大，其力学性能愈差。但灰铸铁的抗压强度较好，与钢相近，这就为其应用提供便利，用于抗压场所。
第二章常用合金铸件的生产
第一节铸铁件的生产铸铁是含碳量超过 2.11%的铁碳合金，铸铁件的产量占全部铸件总产量的80%左右，要得到优质的铸件，研究铸铁的的组织十分重要。研究发现铸铁中的碳主要以石墨状态存在，经过不同的热处理之后，石墨可以呈片状、絮状、球状、蠕状等不同状态，使铸铁获得不同的性能。下面我们着重分析四种常用铸铁材料：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
说明：要根据材料的性能要求选择正确的热处理方法，如制取牌号QT900-2球墨铸铁要经过退火、等温淬火等工艺才能获得。
四、蠕墨铸铁
蠕墨铸铁中石墨呈短片状，类似蠕虫，所以取名为蠕墨铸铁（组织照片分析）。
1.蠕墨铸铁的制备：原铁液与球墨铸铁相似(含碳、硅较高，含硫磷较低)，先向铁液中加入蠕化剂（稀土硅铁合金、稀土硅钙合金等），加入量为铁液总重量的1.0-2.0%，蠕化处理后再进行孕育处理，最后得到蠕墨铸铁； 2.蠕墨铸铁的性能和应用：蠕墨铸铁组织中的石墨形状介于片状和球状之间（蠕虫状），所