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铸铁 PPT课件

铸铁 PPT课件
第三章：铸铁 3.1 铸铁的特点及分类 3.2 普通铸铁的耐蚀性 3.3 耐蚀铸铁
1
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（一）、根据碳在铸铁中的存在形式分类
分为三类： 1、白口铸铁：碳除少量溶入铁素体中外，其余全部以渗碳体 （Fe3C)形式存在。 断口白亮。
组织中以莱氏体作为基体（Fe--Fe3C相图） 2、麻口铸铁：碳一部分以渗碳体（Fe3C)形式存在，又有少量 游离石墨（G)析出 3、灰口铸铁：碳全部或绝大部分以游离石墨（G)析出，断口呈 暗灰色。
1、普通铸铁
灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁
2、特殊性能铸铁 耐蚀铸铁、耐热铸铁和耐磨铸铁。
4
3.1 铸铁的特点及分类
二、特点 铸铁是含硅的高碳铁基合金, 普通铸铁碳含量大于
2.11% （一般在2.5~4%之间）, 硅含量在1%～ 3% 之间, 具有良好的铸造性能、耐磨性能、吸振性能和 价廉等优点。是机器制造、交通运输、石油化工、基 本建设和国防工业最主要的铸造材料
组织：钢的基体+石墨
(工业上使用的铸铁大部分为灰口铸铁）
2
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（二）、灰口铸铁分类（根据铸铁中石墨形态）
1、灰铸铁：石墨呈片状 2、可锻铸铁：石墨呈团絮状
3、球墨铸铁：石墨呈球状
4、蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状
3
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（三）、按照用途分类
13
3.3 耐蚀铸铁
耐蚀铸铁主要有:高硅、高铬和高镍铸铁三大类
一、高硅铸铁
作为耐蚀材料, 最常用的高硅铸铁中的含硅量为14%～ 16%。 在适当的介质条件下, 其表面会形成一层致密的保护膜, 膜主要 由二氧化硅（SiO2钝化膜）构成。当含硅量低于14% 时, 耐蚀 性受氧化铁膜控制; 含硅量高于14% 时, 耐蚀性受二氧化硅膜控 制。因此铸铁中必须含有不低于14%～ 16% 的硅才具有优良的 耐蚀性。耐蚀性能随含硅量的增加而提高, 但过高的含硅量会生 成介稳定的脆性相(Fe5Si2 ) , 使材料更脆, 为此最高含硅量可达 18%。

材料知识铸铁ppt课件

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球墨铸铁的化学成分通常不作为铸件验收的依 据，但有特殊要求时，应以图纸或客户要求为 准。化学成分的选取必须保证铸件材料满足本 标准所规定的力学性能和金相组织要求。
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2.3.2力学性能及金相组织
单铸试棒的力学性能 铸件的力学性能
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单铸试棒的力学性能及金相组织
铸铁部分
铸铁是碳含量大于2.11％的铁碳合金。除碳以外，铸铁 还含有较多的Si、Mn和其他一些杂质元素。同钢相比， 铸铁熔炼简便、成本低廉，虽然强度、塑性和韧性较 低，但是具有优良的铸造性能，很高的减磨和耐磨性， 良好的消震性能和切削加工性能以及缺口敏感性低等 一系列优点。
按铸铁中是否有石墨存在，把铸铁分成灰铸铁和白口 铸铁。按石墨形态的不同，可以分为（普通）灰铸铁、 球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。此外，按铸铁中是 否含有除常规元素以外的合金元素，还可把铸铁分成 普通铸铁与合金铸铁（亦称为特种性能铸铁）。
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2.1球墨铸铁所涉及的标准
GB/T1348-1988 球墨铸铁件 CAYJS-17-90 铁素体球墨铸铁铸件技术条件 Q/CAYJS-17-2008球墨铸铁件(2009.1.1)
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2.2球墨铸铁的牌号
铸件材料牌号通常是通过随件浇注的单铸试块，经加工 成试样后测定的力学性能而确定的。本标准针对汽车零 件的性能要求，按单铸试块的力学性能分为9个牌号 。
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2.3.2本体力学性能及金相组织
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2.3.2力学性能及金相组织
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2.3.2力学性能及金相组织
石墨主要以球状为主，通常石墨球化等级要符合 GB/T 9441中的1-4级,石墨大小5-8级。如有疲劳强 度等特殊要求的，球化率由供需双方商定。

铸铁ppt课件

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11.2.4 影响铸铁结晶的因素
冷却速度的影响 冷速慢有利于按Fe－C相图进行结晶，石墨化 越容易进行。 冷速快有利于 形成白口铁
不同C+Si含量，不同壁厚（冷却速度）铸件的组织
11.3 灰铸铁
概述 灰铸铁中石墨呈片状，断口呈灰色，是使
用最多的铸铁，占铸铁总量的80％以上。 灰铸铁分为：普通灰铁和孕育灰铁－通过孕育 处理，使石墨的片层变细，强度高于普通灰铁 牌号表示：HT100，HT150，HT200 属普通灰铁
11.2.4 影响铸铁结晶的因素
为综合考虑C，Si，P对铸铁组织及石墨化的影 响，引入了两个参量：碳当量和共晶度。
碳当量：把Si，P折合成相当的碳含量 CE＝WC ＋1/3W(Si+P)
共晶度：表示铸铁中碳含量接近共晶碳含量的程度 Sc=WC/[4.3%-1/3W(Si+P)]
Sc=1为共晶 >1为过共晶
球墨铸铁
一、铸铁中碳的分布形式与石墨的形态
2.石墨形态：片状，蟹状，蠕虫状，团絮状，不规则形状，球形
片状
蟹状
球形
蠕虫状
团絮状
二、铸铁的分类
按石墨存在的形式及石墨形态分类
灰口铸铁 C全部或大部分以游离的片状石墨形式存在，断口呈灰色
球墨铸铁 C全部或大部分以游离的球形石墨形式存在
蠕墨铸铁 C全部或大部分以游离的蠕虫状石墨形式存在
球化剂：Mg，稀土－硅铁合金，稀土－ 硅铁－镁合金（应用最广泛）
孕育处理：由于球化处理只能在铁液中 有石墨核心时，才能促进石墨生成球 形，而常用的球化剂都强烈阻碍石墨 化，因此，在球化处理同时，必须进 行孕育处理（石墨化处理），获得球 径小，数量多，圆度好，分布均匀的 球状石墨

铸铁PPT课件

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2021
（一） 铸铁的种类
根据C的存在形式，可以将铸铁分为： 1) 白口铸铁：C全部以渗碳体形式存在，碳在铸铁中的 分布除少量固溶于铁素体外，绝大部分以渗碳体形式存 在。因其断口呈银白色而得名，其性能硬而脆，很少直 接用于制作机器零件。 2) 灰口铸铁：C大部分或全部以石墨形式存在，因其断 口呈暗灰色而得名。应用广泛。 3) 麻口铸铁：C大部分以渗碳体形式存在，少部分以石 墨形式存在，断口灰、白色相间。硬而脆，很少应用。 此外，为满足某些特殊性能要求，向铸铁中加入一种或 多种合金元素（铬、铜、铝、硼等）而得到合金铸铁， 如耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。
和裂纹源，故G越多，抗拉强度、塑性及韧性越低。灰 口铁的抗拉强度、塑性及韧性均不如钢。 2) 大小：G越粗，局部承载面积越小，G越细，应力集中 越大，均使其性能下降。 3) 分布：越均匀，性能越好； 4) 形状：由片状至球状，强度、塑性及韧性均提高。
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灰口铸铁的优点在于以下几个方面： （1）具有良好的切削加工性 （2）具有良好减振性 （3）具有良好的减磨、润滑作用 （4）具有良好的铸造性能 （5）具有低的缺口敏感性
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(2)铸铁加热时的石墨化过程 亚稳定的渗碳体，当在比较高的温度下长
时间加热时，会发生分解，发生石墨化， 即 Fe3C→3Fe+C。加热温度越高，分解速度就 越快。
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2. 影响铸铁石墨化因素 主要化学成分、冷却速度及铁水处理等因素。 1) 化学成分 合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素 C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素， S是强烈
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孕育铸铁是指经过孕育处理的灰铸铁。 孕育处理是指浇筑前向铁水中加入少量 强烈促进石墨化的物质(孕育剂)进行处 理。最常用的孕育剂为含76%的铁合金。 经过孕育处理后既可得到灰口组织又可 细化石墨片，减少了石墨对基体的破坏 作用。

常用金属材料(碳钢铸铁)课件

常用金属材料(碳钢铸铁)课件
另外，碳钢的强度和塑韧性较好，可以用于制造各种结构件和机械零件 ，应用范围较广，产量也较大，因此规模效应使得碳钢的生产成本相对 较低。
THANKS。
性。
灰口铸铁的强度和韧性较高，适 用于制造承受较大应力和冲击的 零件，如机床底座、管道支架等
。
灰口铸铁的铸造性能优良，易于 生产形状复杂的零件。
球墨铸铁
球墨铸铁是一种通过在液态铁水中加入球化剂，使石墨呈球状分布的铸铁材料。
球墨铸铁的强度和韧性较高，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制造承受复杂 应力的零件，如汽车发动机缸体、曲轴等。
特殊碳钢
总结词
具有特殊性能的碳钢
详细描述
特殊碳钢是指在碳钢的基础上添加了适量的合金元素，如铬 、镍、钨等，以提高钢材的特殊性能，如耐腐蚀、耐高温、 耐低温等。特殊碳钢广泛应用于石油、化工、航空航天等领 域。
03
铸铁的种类与特性
灰口铸铁
灰口铸铁是一种常见的铸铁材料 ，其石墨呈片状或针状，分布均 理 后经过加热、保温、脱碳退火等
工艺处理的铸铁材料。
可锻铸铁的强度和韧性较高，具 有较好的耐腐蚀性和耐磨性，适 用于制造要求高精度和高耐久性
的零件，如水龙头、阀门等。
可锻铸铁的生产工艺较为复杂， 成本较高，但具有较好的机械性
能和耐久性。
04
碳钢与铸铁的性能比较
力学性能比较
碳钢的抗氧化性较好，因为它的含碳量较 低，不易与氧气发生反应。
耐高温性能
焊接性能
铸铁在高温下容易氧化和石墨化，而碳钢 在高温下具有较好的稳定性。
碳钢的焊接性能优于铸铁，因为它的熔点 较低，更容易进行焊接操作。
05
碳钢与铸铁的应用场景
碳钢在建筑行业的应用

常用铸铁材料课件

常用铸铁材料课件

灰铸铁
02
灰铸铁的特性
01
良好的铸造性能
灰铸铁具有较低的收缩率，容易获得形状复杂的铸件。
02
良好的耐磨性和耐腐蚀性
灰铸铁的表面硬度高，不易磨损，同时对酸、碱等化学 介质具有一定的耐腐蚀性。
03
良好的减震性能
灰铸铁的内部结构有助于吸收振动和冲击，减少机械部 件的损坏。
灰铸铁的生产工艺
配料与熔炼
根据铸件要求选择合适 的原材料，进行熔炼和 除渣处理。
灰口铸铁的碳主要以石墨形式存在，具 有较好的耐腐蚀性和减震性，常用于制 造管道、容器等。
铸铁的应用
由于铸铁具有良好的铸造性能、耐磨性、耐腐蚀性和价格优势，因此广泛应用于汽 车、拖拉机、柴油机、压缩机、管道、容器等制造领域。
在建筑领域，铸铁也常被用于制造水管、暖气片等设施。
在农业领域，铸铁可用于制造农机具和农用车等。
详细描述
高温铸铁是在普通铸铁中加入一定比例的合金元素，如镍、铬、钨等，经过特殊的热处理而制成的。其具有优良 的高温性能和抗氧化性，能够在高温环境下保持稳定的机械性能，常用于制造发动机、燃气轮机等高温环境下的 关键部件。
谢谢聆听
浇注与造型
将熔融的铁水注入模具 中，形成铸件毛坯。
冷却与落砂
控制冷却速度，使铸件 充分冷却，然后进行落 砂处理，去除毛坯表面 的砂子。
清理与加工
对铸件表面进行清理， 去除毛刺、飞边等缺陷， 根据需要进行机械加工。
灰铸铁的应用实例
01
02
03
机床床身
由于灰铸铁具有良好的耐 磨性和减震性能，常用于 制造机床的床身等关键部 件。
铸铁的分类
根据碳的存在形式，铸铁可分为白口铸 铁、灰口铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。

铸铁产品介绍PPT课件


第33页/共42页
VERTU 弗兰克 诺沃（Frank Nuovo）
第34页/共42页
VERTU
VERTU手机简约的外型让人眼前一亮， 但是千万不要小瞧天价VERTU的材质， 黄金、高级钻石以及法拉利跑车的材 料让它在同业的手机中独占鳌头。
第24页/共42页
4、焊接
焊接是将两片金属局部加热或同时加热、加压而接合在 一起的加工方法。在汽车车身制造中应用最广的是点焊。 点焊适于焊接薄钢板，操作时，2个电极向2块钢板加压 力使之贴合并同时使贴合点(直径为5—6甽的圆形)通电流 加热熔化从而牢固接合。2块车身零件焊接时，其边缘每 隔50—100甽焊接一个点，使2零件形成不连续的多点连 接。焊好整个轿车车身，通常需要上千个焊点。焊点的强 度要求很高，每个焊点可承受5kN的拉力，甚至将钢板撕 裂，仍不能将焊点部位分离。
第25页/共42页
5．金属切削加工
金属切削加工是用刀具将金属毛坯逐层切削； 使工件得到所需要的形状、尺寸和表面粗糙度的 加工方法。金属切削加工包括钳工和机械加工两 种方法-，钳工是工人用手工工具进行切削的加工 方法，操作灵活方便，在装配和修理中广泛应用。 机械加工是借助于机床来完成切削的，包括：车、 刨、铣、钻和磨等方法。
设计中常用的金属
1、灰口铸铁 2、白口铸铁 3、可锻铸铁 4、球墨铸铁 5、蠕墨铸铁
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一、金属成型工艺
1、铸造成型
湿砂型和干啥型 化学硬化型 熔模铸造 壳型铸造 实型铸造 陶瓷型铸造 金属型铸造 压力铸造 连续铸造 低压铸造 离心铸造
普通砂型铸 造
特种铸造
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二、塑性成 型
第19页/共42页
坚固的乘客舱：有效防止变形新一代S级轿车的

铸铁(PPT课件)


灰铸铁的力学性能主要取决于石墨的形状、大小及分
布状态，同时也与基体组织有关。由于石墨的力学性能几 乎等于零，所以灰铸铁的力学性能明显低于钢，也低于其 它铸铁件。又因其性能与基体组织有关，具有珠光体基体 的灰铸铁强度较高。因其抗压强度较高，约为抗拉强度的 3~4倍，所以灰铸铁适宜制造承受简单压力的构件，如机床 床身、底座、支柱等。
石墨化过程是原子的扩散过程。在实际生产中，上述 三个阶段不一定都充分进行，其中① ②阶段温度较高，碳 原子的扩散能力强，石墨化容易进行。按这三个阶段石墨 化程度不同灰口铸铁的基体组织会不同，如有F、F+P、P
除上述三个阶段石墨化外，生产中将白口铸铁在高温下 退火，也能使渗碳体分解获得石墨。这也是生产可锻铸铁的 方法。
1）灰口铸铁 碳全部或大部分以石墨存在于铸铁中， 断口呈灰黑色。是工业上最常用的铸铁，按石墨存在的形 式又分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。如图 6-1所示。
2）白口铸铁 碳主要以渗碳体存在，断口呈白亮色， 其性能硬而脆，切削加工困难，很少直接使用。但可以用 作表面要求高耐磨性的零件，如气门挺杆、球磨机磨球、 轧辊等。
2）灰铸铁的孕育处理 在铸铁液中加入少量的孕育剂（即加入含质量4%的硅 铁或硅钙合金）以形成大量的晶核，获得极为细小的片状石 墨和珠光体基体。经过这样处理后的铸铁称为孕育铸铁。
3）灰铸铁的牌号 如： HT200
“灰铁”字汉语 拼音首字母
σbmin=200MPa
其性能和用途，详见教材P91表6-1
4）灰铸铁的热处理 只能改变基体组织，不能改变石墨的形状、数量、 大小和分布。主要作用是消除应力、改善切削加工性、 提高表面的硬度和耐磨性等，分别有去应力退火、消除 白口、降低硬度退火，表面淬火。
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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
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性能
强度为碳钢的40~70%，接近于铸钢。 名为可锻，实不可锻
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三、球墨铸铁
石墨呈球形的灰口铸铁。 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。
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。
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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。
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性能
球状石墨对基体的割裂作用小！ 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。
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变速箱体
重型机床床身(HT250)
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大型船用柴油机汽缸体(HT300)
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二、可锻铸铁
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 有较高的强度强度为碳钢的４0-７0%，接近于铸钢、塑性和冲 击韧度，但不能锻造。
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一、灰铸铁
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。
命名
HT+三位数字，表示最低的抗拉强度。如：HT100， HT150、HT200、 HT250、 HT300、 HT350 。
稀土镁
硅 钙
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硅铁
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牌号
例如QT400-15，QT为球铁代号，400表示抗拉
意义 强度不低于400MPa，15表示伸长率不低于15%。
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常用铸铁材料
第一节 概述
铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金。实际应用的铸铁中 还会含有较多的Si、Mn和其他一些杂质元素。为了提高铸铁的 性能，还可以加入一定量的合金元素，组成合金铸铁。
同钢相比，虽然强度、塑性和韧性较低，但是铸铁熔炼简 便，成本低廉，具有优良的铸造性能、很高的耐磨性、良好的 减振性和切削加工性能等一系列的优点，因此而获得较为广泛 的应用。
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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：
➢ 石墨造成脆性切削，铸铁的切削加工性能优异。 ➢ 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。
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可锻铸铁的石墨化退火
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典型用途
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。
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。
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
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应用
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。
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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。
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牌号
抗拉强度值，MPa
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性能
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