实验四铸铁金相组织观察 .pptxVIP

实验四 铸铁金相组织 观察 、分析 一 、实验目的 ■ 1 、观察灰铸铁显微组织特征和分析灰铸 铁组织的特点。 ■ 2. 分析各种铸铁的基体与石墨的形状、 大小 、数量及分布对铸铁性能的影响。 ■ 3. 了解不同热处理对铸铁组织和性能的 影响。 二 、实验原理 ■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。 按铸铁中碳元素存在形式和石墨形态可分： 灰铸铁： 石墨呈片状 可锻铸铁： 石墨呈团絮状 球墨铸铁： 石墨呈球状 蠕墨铸铁： 石墨呈蠕虫状 白口铸铁： 碳主要以碳化物的形式存在 ， 断口呈白色 麻口铸铁： 断口中心部位呈灰色 ， 外沿为白色 灰口铸铁 （断口为灰色） ■ （ 1） 化学成分和组织 ■ 灰铸铁的成分范围为： 2 .5～3 .6%C ， 1 .0～2 .5%Si， 0 .6～ 1 .2%Mn ， ≤ 0 . 15%S ， ≤ 0 . 15%P 。 ■ （ 2） 铸铁的组织 ■ 钢的基体+G（石墨） ■ 1 、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。 ■ 基体组织有铁素体 、珠光体和铁素体加珠光体三种。 珠光体灰铸铁 铁素体加珠光体 灰铸 铁 的 显微 组织 石墨片的三维形貌 铁素体灰 （3） 灰铸铁的孕育处理 常对灰铸铁进行孕育处理 ， 以细化片状石墨。 常用的孕育剂有硅铁和硅钙合金。 经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁。 孕育处理后 孕育处理前 ■ ■ ■ ■ ■ 硅铁 硅钙 ■ （4） 热处理 ■ 热处理只改变基体组织 ， 不改变石 墨形态。 ■ 灰铸铁强度只有碳钢的30~50%， 热处理强化效果不大。 ■ 灰铸铁常用的热处理有： ① 消除内应力退火(又称人工时效) ② 消除白口组织退火 ③ 表面淬火 灰铸铁件 汽缸套 活塞环 墨的六种不同分布方式 A C E B D F ■ 石墨呈球形的灰口铸铁 。 由液态铁水经石墨化得到。 ■ 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。 ■ （ 1） 化学成分和组织 化学成分范围是： 3 .6～3 .9%C ， 2 .0～2 .8%Si， 0 .6～0 .8%Mn ， ≤0 . 1%P ， ≤0 .04%S， 0 .03～0 .05%Mg残。 ■ 2 、 球墨铸铁 硅铁 稀土镁 硅 钙 球状石墨 1000X（球化良好） 偏振光 ■（2） 组织： 基体（F 、F+P 、P） + 球状G 铁素体球墨铸铁 铁素体加珠光体球墨铸铁 球墨铸铁的显微组织 球墨铸铁中的石墨球 珠光体球墨铸 ■ （3） 球墨铸铁的热处理 球墨铸铁可 进行各种热 处理,如退火、 正火 、 淬火 加回火 、 等 温淬火等。 淬火 淬火马氏体+残余奥氏体 正火 珠光体+牛眼状铁素体 淬火+回火 回火马氏体 等温淬火 下贝氏体 ■ 3 、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。 ■ （ 1） 化学成分和组织 灰铸铁的成分范围为： 2.4~2.8%C ， 1.2~2.0%Si， 0.4~ 1.2%Mn， ≤0. 1%P ， ≤0.2%S 。 可锻铸铁石墨化退火工艺曲线 ■ （2） 组织： 基体(F 、P)＋ 团絮状G 铁素体基体可锻铸铁又称黑心可锻铸铁。 可锻铸铁的显微 组织 珠光体可锻铸铁 黑心可锻铸铁 ■ 4 、 蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和 孕育处理得到的。 ■ 蠕化剂为稀土硅铁镁合金 、 稀土硅 铁合金 、稀土硅铁钙合金等。 （ 1） 化学成分和组织 化学成分： 3 .5～3 .9%C， 2 . 1～2 .8%Si ， 0 .4～0 .8%Mn ， ≤ 0 . 1%P ≤0 . 1%S 。 （ 2） 组织： 基体（F 、F+P 、P） + 蠕 蠕墨铸铁中的石墨 虫状G 蠕墨铸铁的显微组织 铁素体基体+珠光体 蠕墨铸铁中的石墨 珠光体基体 铁素体基体 蠕虫状石墨 400X（蠕化良好） 蠕虫状石墨 400X（蠕化不良） 三 、实验步骤 ■ 1 、领取铸铁金相试样 ， 在显微镜下仔细 观察 ， 分析各铸铁试样中石墨的形状， 比较异同点。 ■ 2 、将各试样显微组织描绘下来。 P基+ G球 显微组织 (P+F少)基+G球 (P+F)基+ G蠕虫状 F基+G蠕虫状 B下+ G球 F基+ G片 F基+G团絮 P基+G蠕虫状 F基+G球 P基+G片 P基+G团絮 (P+F)基+ G片 试样名称 球墨铸