【文章內(nèi)容簡介】 由于有大量硬而脆的 Fe3C， 白口鑄鐵硬度高 、 脆性大 、 很難加工 。 因此 ， 在工業(yè)應(yīng)用方面很少直接使用 ，只用于少數(shù)要求耐磨而不受沖擊的制件 ， 如拔絲模 、 球磨機(jī)鐵球等 。大多用作煉鋼和可鍛鑄鐵的坯料 。 2022年 5月 27日星期五 58 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 灰口鑄鐵；鑄鐵中的碳大部或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在 。 斷口呈灰色 。 它具有良好鑄造性能 、 切削加工性好 ， 減磨性 ， 耐磨性好 、 加上它熔化配料簡單 ， 成本低 、 廣泛用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄件和耐磨件 。 2022年 5月 27日星期五 59 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 可鍛鑄鐵：可鍛鑄鐵是用碳 、 硅含量較低的鐵碳合金鑄成白口鑄鐵坯件 ， 再經(jīng)過長時間高溫退火處理 ， 使?jié)B碳體分解出團(tuán)絮狀石墨而成 ， 即可鍛鐵是一種經(jīng)過石墨化處理的白口鑄鐵 。 2022年 5月 27日星期五 60 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 球墨鑄鐵：在鐵水澆注前加一定量的球化劑 ， 使鑄鐵中石墨球化 。由于碳 (石墨 )以球狀存在于鑄鐵基體中 ， 改善其對基體的割裂作用 ，球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度 、 屈服強(qiáng)度 、 塑性 、 沖擊韌性大大提高 。 并具有耐磨 、 減震 、 工藝性能好 、 成本低等優(yōu)點(diǎn) ， 現(xiàn)已 廣泛替代可鍛鑄鐵及部分鑄鋼 、 鍛鋼件 、 如曲軸 、 連桿 、 軋輥 、 汽車后橋等 。 2022年 5月 27日星期五 61 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 沖天爐熔煉 2022年 5月 27日星期五 62 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 2022年 5月 27日星期五 63 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 電爐 2022年 5月 27日星期五 64 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 產(chǎn)品 2022年 5月 27日星期五 65 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 鑄鋼可以分為鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼和鑄造 特種鋼 3類。 1)鑄造碳鋼。以碳為主要合金元素并含有少量其他元素 的鑄鋼。 含碳 ％ 鑄造低碳鋼 含碳 %～ % 鑄造中碳鋼 含碳 ％ 鑄造高碳鋼 2)鑄造低合金鋼，含有錳 、鉻、銅等合金元素的鑄鋼。 合金元素總量一般小于 5％，具有較大的沖擊韌性，并能通過熱處理獲得更好的機(jī)械性能。鑄造低合金鋼比碳鋼具有較優(yōu)的使用性能，能減小零件質(zhì)量，提高使用壽命。 3)鑄造特種鋼 為適應(yīng)特殊需要而煉制的合金鑄鋼稱為鑄造特種鋼。它的品種繁多，通常含有一種或多種的高量合金元素，用以獲得某種特殊性能。 如含錳 11％～ 14％的高錳鋼能耐沖擊磨損；以鉻或鉻鎳為主要合金元素的各種不銹鋼，具有耐蝕或耐高溫性能。 2022年 5月 27日星期五 66 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 表示方法 1)按力學(xué)性能驗(yàn)收： 如 ZG200400； 其中 200為屈服強(qiáng)度， 400為抗拉強(qiáng)度 2)按化學(xué)成分驗(yàn)收： 碳鋼：如 ZG25 其中 25為碳的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù) (萬分比 )； 合金鋼：如 ZG15Cr1Mo1V 15為碳以萬分表示的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)， 1為 Cr和 Mo的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)， V的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %故只標(biāo)元素符號。 1)Mn含量為 %只標(biāo)符號不標(biāo)含量， %不標(biāo)符號； 2)Mo含量為 %只標(biāo)符號不標(biāo)含量， %不標(biāo)符號； 3)其他元素含量為 %時只標(biāo)符號不標(biāo)含量， %不標(biāo)符號； 2022年 5月 27日星期五 67 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 牌號 鑄鋼牌號 屈服強(qiáng)度 σ 或 σ抗拉強(qiáng)度 σ b/MPa 斷后伸長率δ (%) 斷面收縮率 Ψ (%) ZG200400 200 400 25 40 ZG230450 230 450 22 32 ZG270500 270 500 18 25 ZG310570 310 570 15 21 ZG340640 340 640 10 18 2022年 5月 27日星期五 68 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 鑄 造低合金 鋼 的分類 鋼種 牌號 澆注溫度 鑄造低合金鋼 ZG30Mn、 ZG40Mn 15401550 ZG20MSi 15401550 ZG35Mn 15301540 ZG45MnSi 15301540 ZG35SMnMo 15301540 ZG20MnMo 15501570 ZG40Cr1 15401550 ZGCr5Mo 15501570 2022年 5月 27日星期五 69 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 鑄 造特種 鋼 的分類 高錳鋼 ZGM13 ZGM132 、 … 14201470 鑄造不銹鋼 ZG1Cr13 15401560 ZG2Cr13 ZG1Cr18Ni9Ti 15701580 耐熱鑄鋼 ZG35Cr24Ni4SiN 15001510 ZG40Cr25Ni20 15001510 ZG35Cr26NNi12 15001510 ZG30Cr18MnMn12Ni4Si2N 15001510 2022年 5月 27日星期五 70 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 熔煉 2022年 5月 27日星期五 71 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 熔煉設(shè)備 2022年 5月 27日星期五 72 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 熔煉設(shè)備 2022年 5月 27日星期五 73 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 產(chǎn)品 2022年 5月 27日星期五 74 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 可以用金屬鑄造成形工藝直接獲得零件的鋁合金稱為鑄造鋁合金。鑄造鋁合金主要可以分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅系合金。 目前國標(biāo)中列有 15種鋁硅合金、 6種鋁銅合金、 3種鋁鎂合金和兩種鋁鋅合金。 2022年 5月 27日星期五 75 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 1)鋁硅系合金 良好的鑄造性能和耐磨性能，熱膨脹系數(shù)小，在鑄造鋁合金中品種最多，用量最大，含硅量在 10％～ 25％。添加 ％～ ％鎂的鋁硅合金，廣泛用于結(jié)構(gòu)件，如殼體、缸體、箱體和框架等。添加適量的銅和鎂，能提高合金的力學(xué)性能和耐熱性。 2)鋁銅系合金 鋁銅合金，含銅 ％～ ％合金強(qiáng)化效果最佳，適當(dāng)加入猛和鈦能顯著提高室溫、高溫強(qiáng)度和鑄造性能。主要用于制作承受大的動、靜載荷和形狀不復(fù)雜的砂型鑄件。 2022年 5月 27日星期五 76 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 3)鋁鎂系合金 鋁鎂合金是密度最小 ()，強(qiáng)度很高的鑄造鋁合金；含鎂12％的鎂鋁合金強(qiáng)化效果最佳。合金在大氣和海水中的抗腐蝕性能好，室溫下有良好的綜合力學(xué)性能和可切削性，可用于作 雷達(dá)底座、飛機(jī)的發(fā)動機(jī)機(jī)匣、螺旋槳、起落架等零件，也可作裝飾 。 4)鋁鋅系合金 鋁鋅系合金為改善性能常加入硅、鎂等元素，被常稱為 “ 鋅硅鋁明 ” 。在鑄造條件下，該合金有淬火作用，即 “ 自行淬火 ” 。不經(jīng)熱處理就可使用，經(jīng)變質(zhì)熱處理后，鑄件有較高的強(qiáng)度。經(jīng)穩(wěn)定化處理后，尺寸穩(wěn)定，常用于 制作模型、型板及設(shè)備支架 等。 2022年 5月 27日星期五 77 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 合金牌號 ZAlSi7Mg ZAlSi7MgA ZAlSi12 ZAlSi9Mg ZAlSi5Cu1Mg …… 合金代號 ZL101 ZL101A ZL102 ZL104 ZL105 …… 合金牌號 ZAlCu5Mn ZAlCu5MnA ZAlCu4 ZAlCu5MnCdA ZAlCu5MnCdVA …… 合金代號 ZL201 ZL201A ZL203 ZL204A ZL205A 合金牌號 ZAlMg10 ZlMg5Si1 ZlMg8Zn1 合金代號 ZL301 ZL303 ZL305 合金牌號 ZAlZn111Si7 ZAlZn6Mg 合金代號 ZL401 ZL402 2022年 5月 27日星期五 78 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 產(chǎn)品 2022年 5月 27日星期五 79 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 鑄造銅合金是工業(yè)上廣泛應(yīng)用的一種鑄造合金材料。鑄造銅合金具有良好的機(jī)械性能、鑄造性能、導(dǎo)熱性能、耐蝕性，而且鑄件組織細(xì)密，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、輪船、石油化工等產(chǎn)品中。 鑄造銅合金可以分為兩大類，即黃銅與青銅。 1)黃銅是以鋅為主加合金元素的銅合金。在鑄造黃銅中又因加入其它合金元素而形成錳黃銅、鋁黃銅、硅黃銅、鉛黃銅等。 2)在銅合金中不以鋅為主加元素的統(tǒng)稱為青銅，如錫青銅、鋁青銅、鉛青銅等。 2022年 5月 27日星期五 80 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） 分類 合金牌號舉例 合金名稱 黃銅 錳黃銅 ZCuZn38Mn2Pb2 3822錳黃銅 鋁黃銅 ZCuZn31Al2 312Al鋁黃銅 硅黃銅 ZCuZn16Si4 164硅黃銅 鉛黃銅 ZCuZn40Pb2 402鉛黃銅 青銅 錫青銅 ZCuSn10Pb5 105錫青銅 鋁青銅 ZCuAl9Mn2 92鋁青銅 鉛青銅 ZCuPb20Sn5 205鉛青銅 2022年 5月 27日星期五 81 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 產(chǎn)品 2022年 5月 27日星期五 82 華僑大學(xué)機(jī)電及自動化學(xué)院 材料與加工技術(shù)（研 2022） —— 產(chǎn)品