七章节铸铁.ppt
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1、第七章 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。 铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点,因而是应用最广泛的材料之一。,一、铸铁的石墨化过程 1、Fe-Fe3C 和 Fe-G (石墨)双重相图 Fe3C是亚稳相,在一定条件下将发生分解: Fe3C3Fe+C(石墨),第一节 概述,石墨是碳的单质之一,其强度、塑性、韧性几乎为零。 铸铁中的碳除少量固溶于基体中外,主要以化合态的渗碳体(Fe3C)和游离态的石墨(G)两种形式存在。,2、铸铁的石墨化过程 铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程称为石墨化。 铸铁中的石墨可以在结晶过程中直接析出,也可以由渗碳体加
2、热时分解得到。,台车式石墨化退火炉,铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系 (以共晶铸铁为例),3、影响石墨化的因素 化学成分的影响 碳和硅是强烈促进石墨化的元素。 碳、硅含量过低,易出现白口组织,力学性能和铸造性能变差。,碳、硅含量过高,会使石墨数量多且粗大,基体内铁素体量增多,降低铸件的性能.,碳、硅量控制范围:2.54.0%C,1.03.0%Si。 Al、Cu、Ni、Co等元素对石墨化有促进作用。 S、Mn、Cr、W、Mo、V等元素阻碍石墨化。,铸铁中的磷共晶,磷虽然可促进石墨化,但其含量高时易在晶界上形成硬而脆的磷共晶,降低铸铁的强度,只有耐磨铸铁中磷含量偏高 (达0.3%以上)。, 冷却
3、速度的影响 铸件冷却缓慢,有利于碳原子的充分扩散,结晶将按Fe - G相图进行,因而促进石墨化。,快冷时由于过冷度大,结晶将按 Fe-Fe3C相图进行, 不利于石墨化.,二、铸铁的特点及分类,工业上使用的铸铁主要是灰口铸铁。 1、铸铁的组织特点 钢的基体+G(石墨) 基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种。, 耐磨性能好。由于石墨本身有润滑作用。 消振性能好。由于石墨可以吸收振动能量。 铸造性能好。由于铸铁硅含量高, 成分接近于共晶. 切削性能好。由于石墨使车屑容易脆断,不粘刀。,2、铸铁的性能特点 力学性能低。由于石墨相当于钢基体中的裂纹或空洞,破坏了基体的连续性,且易导致应力集中。,
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