常用合金鑄件的生產(chǎn)(1)(已修改)
2025-05-11 13:13 本頁面
【正文】 常用合金鑄件的生產(chǎn) 除了特別難熔的合金之外，幾乎所有的合金都能用于鑄件生產(chǎn)。 常用鑄造合金 鑄鐵 鑄造有色金屬 鑄造鋁合金 鑄造銅合金 …………. 鑄鋼 鑄鐵件的生產(chǎn) 一、概述 含碳量大于 % 或具有共晶組織的鐵碳合金，通常組織中含有石墨。 鑄鐵鑄造性能良好，加工性能好，減摩性能好，成本低廉。占機器總質(zhì)量的45～ 90％ 與鋼相比，強度與韌性較低。 一）鑄鐵及其分類 鑄鐵 ：碳含量為 (~)%的鐵碳合金，此外，還含有硅、 錳、 磷和硫等元素。 分類： —— ?白口鑄鐵 ：碳以 滲碳體 的形式存在。 ?麻口鑄鐵 ：碳以 滲碳體和石墨 兩種形式存在。 ?灰口鑄鐵 ：碳以 石墨 形式存在。 灰口鑄鐵 又進一步分為 —— ? 灰鑄鐵 ：石墨呈 片狀 ，石墨片越細小，其強度越 高。 ? 球墨鑄鐵 ：石墨呈 球狀 ，對基體的割裂作用最小。 ? 蠕墨鑄鐵 ：石墨呈 蠕蟲狀 ，介于片狀和球狀之間。 ? 可鍛鑄鐵 ：石墨呈 團絮狀 ，由滲碳體在高溫下分解 獲得。 FeC 相圖 二） FeC雙重相圖 圖中虛線表示穩(wěn)定系統(tǒng)鐵－石墨狀態(tài)圖，實線表示亞穩(wěn)定系統(tǒng)鐵－滲碳體狀態(tài)圖，而有些線如 ABC、 JE、 GP、PQ等，所表示的相變與高碳相的存在形式基本上無關(guān)，其相變的臨界線都相互重合。 FeC合金為何有雙重相圖？ FeGraphite 穩(wěn)定系 FeFe3C 介穩(wěn)定系 Fe3C 含炭量 % Graphite 含炭量 100% 熱力學(xué) 石墨較 Fe3C更穩(wěn)定 （ Fe3C →Fe+ Graphite ） 動力學(xué) Fe3C較石墨更易形成 ? 鑄鐵在實際結(jié)晶時，是按穩(wěn)定系還是按亞穩(wěn)定系進行，這主要取決于結(jié)晶時的條件和過冷度的大小。 ? 以共晶結(jié)晶為例，當(dāng)結(jié)晶溫度 tC’＞ 1154℃時為液態(tài)；當(dāng)結(jié)晶溫度在 1148℃ ＜ t C’＜ 1154℃ 時按鐵－石墨穩(wěn)定系結(jié)晶，形成 A＋ G；而當(dāng)結(jié)晶溫度降至 tC’＜ 1148℃ ，過冷度較大時，則按鐵一滲碳體亞穩(wěn)定系結(jié)晶，形成 A＋ FeC。 二、鑄鐵的強化 強化途徑： 鑄鐵的石墨化 改變石墨的大小和形狀 改變基體組織 鑄鐵的石墨化 1）概念 ?鑄鐵按穩(wěn)定系結(jié)晶，析出石墨的過程稱為石墨化過程 ?共晶反應(yīng)階段析出石墨過程稱為一次石墨化 ?共析反應(yīng)階段析出石墨過程稱為二次石墨化 2）影響鑄鐵石墨化的主要因素 ①化學(xué)成分 ● C、 Si能促進第一第二階段石墨化程度 C↑ 、 Si↑ 石墨化程度 ↑ ； ● 含 S↑ 石墨化程度 ↓ ； ● Mn對石墨化程度的作用是雙重的（阻礙石墨化，脫 S）； ● Cu P促進第一反對第二階段石墨化 ； 碳當(dāng)量 把各元素按其對石墨化的影響程度折算成碳的相當(dāng)含量的總和 ： WCE=[WC+1/3(WSi+WP)] 100％ ●當(dāng) WCE=％， 共晶成分 ； ●當(dāng) WCE％， 亞共晶成分 ； ●當(dāng) WCE％， 過共晶成分 。 ② 冷卻條件 ● 澆注溫度 ↑ 石墨化程度 ↑ ● 冷卻速度 ↓ 石墨化程度 ↑ 鑄型導(dǎo)熱性 ↑ 石墨化程度 ↓ 鑄件壁厚 ↓ 石墨化程度 ↓ 改變石墨的大小和形狀 實踐表明： 石墨削弱基體性能的程度，隨其形態(tài)趨于球化及尺寸的細化而減輕 。 改變石墨的大小和形狀 ↓ 石墨呈粗大片狀 普通灰鑄鐵 （鐵水＋ 75％ SiFe） 石墨呈細小片狀 孕育鑄鐵 （鐵水＋球化劑） 石墨呈粗大片狀 球墨鑄鐵 孕育處理 （鐵水＋蠕化劑 ) 石墨呈蠕蟲狀 蠕墨鑄鐵 孕育處理 火 （使 Fe3C →Fe+ Graphite ） 石墨呈團絮
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