常用合金铸件的生产

铸铁的分类:第一节铸铁件生产第二章常用合金铸件的生产铸铁白口铸铁灰口铸铁麻口铸铁灰铸铁:可锻铸铁:球墨铸铁:蠕墨铸铁:铸铁是含碳量超过2.11的铁碳合金。工业用铸铁实际上是以Fe、C、Si为主要元素的多元合金。（片状石墨）（团絮状石墨）（球状石墨）（蠕虫状石墨）石墨是碳的一种结晶形态，具有六方晶格。原子呈层状排列，同一层面上的碳原子呈共价键，结合力强；层与层之间呈分子键，结合力弱。因此，石墨结晶形态常易发展为片状，强度、硬度、塑性极低。一.灰铸铁（具有片状石墨的铸铁）内部组织特征:铁素体灰铸铁铁素体和珠光体灰铸铁珠光体灰铸铁铸铁中碳的存在形式:化合碳——渗碳体(Fe3C)游离状态——石墨σb低，为钢的20%~30%；δ%，αk近于零，脆性大；耐磨性好；优良的减震性；铸造性能良好。1.灰铸铁的性能:灰铸铁的性能及应用牌号铸件壁厚（mm）最低抗拉强度（Mpa)布氏硬度(HBS)基体组织应用HT1002.5-5080-13082-167F负荷很小的不重要件（盖板、防护罩等）.HT1502.5-50120-175105-205F+P承受中等载荷件（支架、箱体等）.HT2002.5-50160-220129-236P承受中等载荷重要件，应用较广泛（缸体、缸盖、床身等）HT250200-270150-262HT30010-50230-290161-272P(孕育处理）高负荷零件（齿轮、凸轮及冷冲模等）。HT350260-340171-2983.高牌号灰铸铁（HT200以上）的孕育处理在铁液中加入Si-Fe（WSi=75%）（孕育剂），加入量：W=0.2%~0.7%，形成大量弥散的非自发结晶核心，使石墨呈细片状而均匀分布，并获得珠光体基体。即可提高灰铸铁的σb、HBS（σb=250~350MPa，170~270HBS）。因石墨仍为片状，δ%，αk还是很低。2.灰铸铁的牌号HT100;HT150;HT200;HT250(灰铸铁，最低抗拉强度为250MPa).HT300;HT350.铸铁中碳的存在形式渗碳体——化合状态(Fe3C)石墨——游离状态铸铁的石墨化——铸铁中析出石墨的过程。4.影响铸铁组织和性能的因素主要决定于石墨的形态，即石墨形状、大小及分布。影响石墨化的主要因素:化学成分和冷却速度。(1).化学成分C、Si（%）——促进石墨化;碳是石墨的基础，硅促进石墨析出．碳和硅含量高时，石墨多、基体铁素体增加，而强度、硬度低。铸铁组织示意图S（%）——反石墨化;Fe+S⇒FeS⇒FeS+Fe(低熔点共晶体)Mn（%）——脱S，提高铸铁强度、减小S的有害作用。Mn+S⇒MnS（熔点高）(2)冷却速度同一铸件厚壁处为灰口组织，而薄壁处为白口组织，说明：缓慢冷却有利于石墨化过程的进行。三角形试样大型冲压模板床身刹车鼓HT200以上则用于箱体、刹车鼓、汽缸体、泵体、阀门、大型冲压模板等。床身床身应用：HT150、HT200用于支承体，如机床床身、底座等。二.可锻铸铁1.组织和性能石墨形态：团絮状基体：H（黑心，铁素体基体）黑心可锻铸铁2.牌号（GB9400-1988）KTH370-12(黑心可锻铸铁，最低抗拉强度370MPa，伸长率12%)KTH300-06，KTH330-08，KTH350-10抗拉强度明显提高，塑性和韧性好，σb=300~400MPaδ≤12%，αk≤30J/cm2.2）退火加热：920-980℃；保温：10-20h；缓冷：密封炉冷。1）先得低C、低Si白口铸铁（C=2.4%~2.8%，Si=0.4%~1.4%），不得有原始片状石墨出现。3.生产工艺：4.应用:制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁小件。三.球墨铸铁1.组织特征1）石墨形状:球状2.性能σb＝400～600MPa、最高900MPa.δ＝2～10%最高18%.球墨铸铁3.牌号QT700-2（球墨铸铁，最低抗拉强度为700MPa，伸长率2%）QT400-18;QT400-15;QT450-10等。3.球墨铸铁的生产1）双处理工艺：球化处理:使石墨呈球状析出加稀土镁合金，称球化剂。加入量W=1.3%~1.8%孕育处理:加入Si-Fe孕育剂。加入量：W=0.4%~1.0%2）控制原铁水化学成分：降低S.P含量，较高的铁液温度（1450℃）4.应用QT700-2屈强比(σs/σb≈0.7~0.8)、HBS高，用来做曲轴、连杆等。QT450-10具有较高的强度、塑性和韧性，用于汽车桥壳等底盘铸件。四.蠕墨铸铁石墨形态：蠕虫状1.组织3.牌号RuT340:含义：蠕墨铸铁，最低抗拉强度340MPa。2.性能σb高于灰铸铁；耐磨性比灰铸铁好；强度和韧性低于球墨铸铁σb=260~440MPa.但导热性优于球墨铸铁蠕墨铸铁5.应用适于制造工作温度较高的零件，如大型柴油机气缸盖、金属铸型等;可代替高强度灰铸铁。4.蠕墨铸铁的生产：蠕化处理:使石墨呈蠕虫状析出加稀土硅铁合金、稀土硅钙合金等，称蠕化剂。加入量W=1%~2%孕育处理:加入Si-Fe孕育剂。加入量：W=0.4%~1.0%第二节铸钢件生产1.组织:与普通钢种一致。2.性能:力学性能好：σs、σb、δ%、αk均比灰铸铁高；铸造性能差：熔点高，流动性差，易氧化，易吸气，收缩大。一.铸钢的类别和性能二.铸钢件的生产特点（1）对砂型性能要求高：如：耐火度，透气性，退让性和强度。（2）工艺上采用顺序凝固原则铸钢齿圈的铸造工艺（3）铸钢件的热处理：必须进行正火或退火处理。四.应用:制造形状复杂，强度和韧性要求都高的零件。如：火车转向架零件、高压阀门、轧辊等。三.牌号:铸造碳钢:ZG310-570含义：铸钢，σs≥310MPaσb≥570MPaZG230-450;ZG270-500铸造合金钢:ZG40Mn；ZG40Cr等。一.铸造铜合金ZCuZn38Zn38%其余为Cuσb＝295MPa，δ＝30%，66HBS；ZCuSn10Pb1（Sn10、Pb1、其余为Cu）σb＝220MPa，δ＝12%，78.5HB。第三节铜、铝合金铸件生产轴瓦三.主要性能1）Al合金密度小、轻，铜合金耐磨；优异的韧性；2）易氧化，易吸气（液态），铸件内易出现夹杂和气孔；3）适于金属型铸造、压力铸造，大量生产。二.铸造铝合金ZAlSi12ZAlMg10缸体作业:P61(2)(7)