金属学及热处理第十二章.ppt

2.3 蠕墨铸铁(蠕铁) 蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，在光学显微镜下为互不相连的短片，与灰口铸铁的片状石墨类似。所不同的是，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。 (1) 组织 冲击韧性及延伸率较球铁底而高于灰铸铁 导热性能优于球铁而次于灰铁 铸造性能优于球铁而次于灰铁 (2) 蠕墨铸铁的性能特点及应用 应用：高性能缸体，缸盖，排气管，玻璃模具，高强度机床床身及导轨等。 灰铸铁 灰铸铁 蠕墨铸铁 蠕墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 强度介于球铁和灰铁之间 屈服极限高(σ0.2/σb: 蠕铁0.72~0.82；球铁0.65~0.70； 铸钢0.50~0.55) 　可锻铸铁是由白口铸铁经长时间石墨化退火而获得的一种高强度铸铁，又叫玛钢。白口铸铁中的渗碳体在退火过程中分解出团絮状石墨，所以明显减轻了石墨对基体的割裂。与灰口铸铁相比，可锻铸铁的强度和韧性有明显提高。 　可锻铸铁的牌号以“KT＋H或Z＋数字－－数字”表示。牌号中的“KT”表示“可铁”二字汉语拼音的大写字头，“H”表示“黑心”，“Z”表示珠光体基体。牌号后面的两组数字分别表示最低抗拉强度和最低延伸率。 2.4 可锻铸铁 可锻铸铁的石墨是通过白口铸件退火形成的。通常是将白口铸件加热到900~980℃温度，一般保温60－80小时，炉冷使其中渗碳体分解让“第一阶段石墨化”充分进行形成团絮状石墨。待炉冷至770－650℃再长时间保温让“第二阶段石墨化”充分进行，这样处理后获得“黑心可锻铸铁”。若取消第二阶段的770－650℃长时间保温，只让第一阶段石墨化充分进行炉冷后便获得珠光体基体或珠光体与少量铁素体共存的基体加团絮状石墨的“白心可锻铸铁”。 黑心可锻铸铁 白心可锻铸铁 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 可锻铸铁管件 第三节 特殊性能铸铁 特殊性能铸铁一般指服役过程中除机悈性能外,能满足特殊使用性能的铸铁。 常用特殊性能铸铁： 减摩铸铁 抗磨铸铁 耐热铸铁 耐蚀铸铁 3.1 减摩铸铁 减摩铸铁的特点是摩擦系数很小、加工性良好、在润滑条件下工作，其特点是磨损量很小就工作失效，如机床导轨、汽缸套、活塞环、轴承等。 考虑到综合性能(减震，散热，成本及加工性能等因素)，一般采用灰铸铁。 石墨 本身是固体润滑剂，还可吸附和保存润滑油，保持油膜的连续性，但石墨削弱基体强度 改进措施：减少石墨量和片墨长度(A型石墨，4-5级) 或 片状→蠕虫状或球状（导热性降低） 铸铁基体中的硬质相的影响： 在磨损过程中，硬质相在基体中能起支撑和骨架作用，对保持润滑剂、减少磨损有利；硬质相若发生剥落，则作为磨料参与磨损，反而起到有害作用。因此，在减摩铸铁中，要求硬质相有较好的硬度并与基体结合牢靠，不易剥落。 * * 第十二章 铸 铁 概述(铸铁的石墨化) 常用铸铁 特殊性能铸铁 铸铁是碳含量大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金。 铸铁材料的重要性 铸铁性能品种多样化(球铁、灰铁、蠕铁、奥贝球铁等) 铸造性能及加工性能优良 资源广泛 制造成本低 占铸件总产重量的75% 占载货车车重的20%，轿车的10~12% 第一节 概述 ① 灰口铸铁：碳全部或大部分以游离的片状石墨形态存在，断 口呈浅烟灰色而得名。 ② 球墨铸铁：碳全部或大部分以游离的球状石墨形态存在。通常铸造以前加少量球化剂（镁或稀土）而制得。 ③ 蠕墨铸铁：碳全部或大部分以游离的蠕虫状石墨形态存在。通常铸造以前加蠕化剂（镁或稀土）随后凝固而制得的。 ④ 可锻铸铁：碳全部或大部分以游离的团絮状石墨形态存在。与灰口铸铁相比，具有较好的韧性和塑性，因而得名，但实际上并不可以锻造。 ⑤ 白口铸铁：碳全部或大部分以化合物状态的渗碳体形态存在，断口呈白亮色，故称白口铸铁。 铸铁分类： 在铁碳合金中的游离态是石墨。石墨具有简单六方晶格。同一晶面上碳原子以共价键结合,间距0.142nm结合力较强，两层晶面的间距为0.34nm，结合力弱。 生长方式：沿基面的择优生长，优先生长方向为a轴方向。 1.1 铸铁的石墨化过程 (1) 石墨的晶体结构 共晶转变中由石墨起领先作用，首批石墨晶核的形成标志着共晶转变的开始。石墨晶核在其生长过程中很快形成片状分枝，邻近铸铁熔体发生贫碳，促使奥氏体以石墨片的(0001)面为基础，在石墨片之间析出。奥氏体的生长反过来又引