【導(dǎo)讀】其化學(xué)成分一般為：。材，它實(shí)質(zhì)為一種以Fe、C、Si為主要成分的且在結(jié)晶過(guò)程中具有共晶轉(zhuǎn)變得多元Fe基合金。鑄鐵的鑄造性優(yōu)良，因而，常用鑄造方法制成鑄件使用，故稱之為鑄鐵。少量球化劑，隨后凝固而制得。加少量蠕蟲劑，隨后凝固而制得。塑性，但實(shí)際并不可鍛造。⑤白口鑄鐵：碳全部或大部分以化合態(tài)的Fe3C形式存在，斷口呈亮白色，故稱白口鑄鐵。辦法，使鑄件僅形成一定深度的白口表面層，而心部仍保持為灰口組織，零件發(fā)生破裂的源泉。σbc是3～4倍σb，HBS與同基體的正火鋼相近。

　　

【正文】 應(yīng)于不同溫度，所含 F和 A的數(shù)量是不同的，隨加熱溫度升高， A數(shù)量增多， F數(shù)量減少，另外因 A不斷吸收共析 Fe3C 石墨化析出的 C，故隨加熱溫度的提高， A中的 Wc 升高，每個(gè)溫度都對(duì)應(yīng)一個(gè)平衡數(shù)值。 ③在共析溫度以上加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 : 當(dāng)把鑄鐵加熱到稍高于共析 溫度以上并作短時(shí)保溫，這時(shí) P— A轉(zhuǎn)變基本完成，而 F— A轉(zhuǎn)變尚來(lái)不及完成，因?yàn)橛?G析出 C還來(lái)不及充分向 F中擴(kuò)散，隨保溫時(shí)間增加， F— A的轉(zhuǎn)變可以完成，但這時(shí) A中的 Wc是較低的，隨加熱溫度繼續(xù)升高， G中的 C原子可源源不斷地向 A中擴(kuò)散，使 A中 Wc逐漸增高。另外，隨加熱溫度提高，自由 Fe3C 開始發(fā)生 G化過(guò)程，即 Fe3C 分解成 A和 G，自由 Fe3C（包括共晶 Fe3C）的這種分解過(guò)程，叫高溫 G化。在 900℃以下加熱時(shí)，高溫 G化進(jìn)行的緩慢，當(dāng)加熱到 900～ 960℃且保溫一定時(shí)間后，高溫 G化可充分進(jìn)行，最終獲得 A+G的 組織。加熱溫度進(jìn)一步提高，雖可使自由 Fe3C加速分解，但同時(shí)會(huì)引起 A晶粒粗化。 鑄鐵在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變： ①在共析溫度以上冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變：在此溫度以上鑄鐵佐治 A+G 在該溫度范圍內(nèi)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變視具體冷速而定。慢冷時(shí)，從 A中 — G；較快冷卻時(shí)，從 A— Fe3C；更快冷 中國(guó)最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 11 頁(yè) 共 13 頁(yè) 卻時(shí)，從 A中來(lái)不及析出 G 或 Fe3C ，而仍保持 A狀態(tài)，這種 A稱過(guò)冷 A。 ②在共析溫度及其以下溫度冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變：鑄鐵冷卻到共析溫度時(shí)，組織由共析成分的 A和 G組成。 a、當(dāng)緩冷時(shí)， A—— F+G(隨 爐緩冷 ) b、當(dāng)冷速較快時(shí)，如在空中冷卻， A—— P+F+G. c、當(dāng)以更快速度冷卻時(shí)，如采用吹風(fēng)，噴霧冷卻時(shí)， A 將大部或全部轉(zhuǎn)變成 P，冷速越大， P越細(xì)。（ P+G） d、當(dāng)以很快速度冷卻時(shí)，如在油中進(jìn)行淬火， A—— Al+A’ ,最終組織為 M+A’ +G 。 （三）鑄鐵的熱處理工藝： 消除應(yīng)力退火： 由于鑄件壁厚不均勻，在冷卻及發(fā)生組織轉(zhuǎn)變中，會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，這些內(nèi)應(yīng)力的存在將導(dǎo)致鑄件在機(jī)加工后發(fā)生變形，從而不能保證加工精度，另 外，大型零件在機(jī)加工后，其內(nèi)部也易殘存應(yīng)力，所有這些鑄件都須在粗加工后進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力退火。 50～ 100℃ /h加熱到 500～ 550℃ ,保溫 2～ 8h（按每 25mm保溫 1h估算），然后爐冷（灰鐵采用）或空冷（球鐵采用）?？上?90～ 95%鑄件內(nèi)應(yīng)力，但其組織不發(fā)生變化，若 550℃或保溫過(guò)長(zhǎng)，反而會(huì)引起 G化，使鑄件硬度和強(qiáng)度降低。 消除白口以改善切削加工性退火： 鑄件在冷卻時(shí)，表層及一些薄截面處，往往產(chǎn)生白口，組織硬而脆，不好切削，同時(shí)也易剝落，因此必須采用退火（或正火 ）的方法消除白口組織。其退火工藝一般：加熱到 850～ 950℃，保溫 2～５小時(shí)隨爐冷到 500～ 550℃再出爐空冷。在高溫高溫期間，游離 Fe3C 和共晶 Fe3C—— A+G，在隨爐冷卻過(guò)程中， Fe3CⅡ 和 Fe3C 共析 —— G，由于此因， HRC 降低，提高可切削加工性。 球鐵的正火： ①目的：獲得 P，細(xì)化晶粒，均勻組織，提高機(jī)械性能，有時(shí)也為表面淬火作組織準(zhǔn)備。 ②高溫正火（完全 A化正火）和中溫正火（不完全 A化正火）： 在正火時(shí)，除空冷外，正常風(fēng)冷和噴霧冷卻，提高冷速，提高 P 數(shù)量。正火之后，一般要回火，以消除正火 時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。正火加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，正火冷速越大，則基體組織中 P越多，如稀土鎂球鐵經(jīng) 930℃加熱保溫 30min空冷后， P+F+球 G，其中F 在 G 周圍分布，故習(xí)慣稱“牛眼狀組織”。同樣材料經(jīng) 860℃加熱保溫 30min空冷，碎塊狀 F，因?yàn)榧訜釡囟忍幱?F+A+G三相區(qū)，保溫時(shí)，基體大部分已轉(zhuǎn)化為 A ,另一部分 F還沒發(fā)生轉(zhuǎn)變且處于分散態(tài)，空冷后便以分散（碎塊）狀存在，這樣組織有較好韌性。 應(yīng)當(dāng)明確，正火溫度大于 950～ 980℃時(shí)，會(huì)引起 A晶粒長(zhǎng)大，吹風(fēng)或噴霧等強(qiáng)制冷卻方式也僅限于在相變階段 使用，隨后的冷卻無(wú)需這樣，不然會(huì)增加鑄件內(nèi)應(yīng)力。 球化淬火及回火： ①淬火：鑄件加熱到 Afc1 以上 30～ 50℃ , (Asc1和 Afc1分別代表加熱時(shí)由 F+G—— A的開始和終了溫度 )，使基體在高溫下轉(zhuǎn)變?yōu)榫坏?A，然后淬入油中，得 M。 ②回火：把淬火后的球鑄件重新加熱到共析溫度以下某一溫度，其目的是適當(dāng)?shù)亟档陀捕群蛷?qiáng)度，提高塑、韌性，并消除淬火后的殘余應(yīng)力。 a、低溫回火： 150～ 250℃， M 回 +A’ +球 G ，耐磨性很好。高耐磨高強(qiáng)度零件 b、中溫回火： 350～ 500℃， T 回 +球 G ，較高彈 性、韌性，適合要求耐磨和一定穩(wěn)定性、 中國(guó)最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 12 頁(yè) 共 13 頁(yè) 彈性零件。 C、高溫回火： 500～ 600℃， S 回 +球 G ，具有良好塑、韌性和強(qiáng)度相結(jié)合的綜合性能，因此生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。 調(diào)質(zhì)：一般選能保證完全 A化條件下下限溫度， Afc1 以上 30～ 50℃，以得到 Wc較低 M，這樣再經(jīng)回火后綜合性能好，若淬火溫度過(guò)高，則 A 中溶 C 量升高。淬火后 A’ 量增多，且 M 針粗大。 特點(diǎn)：球鐵具有比碳鋼好的淬透性， φ 40mm 一般在油中能完全淬透。所以球鐵最常用淬火介質(zhì)是 10或 20機(jī)油、柴油、錠子油。除形狀特別簡(jiǎn)單的零件外，一般不水淬。 當(dāng)原始 組織中存在過(guò)量自由 Fe3C時(shí)，為消除過(guò)量的自由 Fe3C，可先加熱到 Afc1 以（ 50～ 100℃） ,保溫 1～ 3h，然后再冷至 Afc1 以上 30～ 50℃ ,保溫一定時(shí)間后淬火。調(diào)質(zhì)只適于小尺寸球鐵件，若尺寸太大，淬不透。 球鐵等溫淬火： ①目的：為滿足日益發(fā)展的高速、大馬力機(jī)器中受力復(fù)雜件（如齒輪、曲軸、凸輪軸等）的要求，常把球鐵件進(jìn)行等溫淬火來(lái)提高其綜合性能。 ②稀土鎂鉬球鐵拖拉機(jī)減速齒輪的等溫淬火工藝： a、加熱溫度：使原始組織能全 A化，不殘留 F，同時(shí)避免 A晶粒長(zhǎng)大。 Afc1以上 30～ 50℃。 b、等溫溫度： 250～ 350℃， 保證獲得 B 下 。 表面淬火： 為了提高某些鑄件的表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，可采用表面淬火?；铱阼T鐵和球墨鑄鐵件均可進(jìn)行表面淬火。 ①高（中）頻感應(yīng)加熱表面淬火：生產(chǎn)中應(yīng)用較廣，優(yōu)點(diǎn)是加熱時(shí)間短、氧化脫碳少、變形小、質(zhì)量好、操作簡(jiǎn)單。 注：球鐵件在進(jìn)行表面淬火前，必須進(jìn)行正火（預(yù)先熱處理）以保證基體組織中 P量達(dá) 75% 以上，這樣可達(dá)表面淬火的優(yōu)良效果。 操作：把鑄件表層快速加熱到 900～ 1000℃，然后噴水冷卻或?qū)㈣T件淬入冷卻槽中冷卻。冷卻時(shí) 間應(yīng)仔細(xì)掌握，既要保證表面加熱層能充分完成 M轉(zhuǎn)變，又不致產(chǎn)生淬火裂變，一般不應(yīng)冷透。例如可只噴水冷卻至 250℃以上即停止噴水，利用淬火余熱進(jìn)行自回火。亦可在淬火后及時(shí)送進(jìn)回火爐中回火。 ②點(diǎn)接觸加熱表面淬火：利用工頻交流電在小面積上加熱，具體規(guī)范： 1mm2面積上用 2 V電壓、500～ 1000A電流，在 1/20s時(shí)間內(nèi)加熱，利用被處理件本身自然散熱冷卻，使鑄件表面近相組織轉(zhuǎn)變 M來(lái)達(dá)到淬硬目的?；诣F和機(jī)床導(dǎo)軌：導(dǎo)軌作一極，另一電極為紫銅滾輪，滾輪在導(dǎo)軌上一1～ ，在滾輪接觸過(guò)的 表面上產(chǎn)生硬化層，硬度約 50～ 55HRC，淬硬層深度為 ～ 。 化學(xué)熱處理： ①在進(jìn)行以提高表面耐磨性為目的的氧化或滲 B 前，為保證基體有足夠的強(qiáng)度已支撐表面高硬度滲層，應(yīng)對(duì)基體進(jìn)行預(yù)先熱處理。若原始組織有白口，應(yīng)首先進(jìn)行消除白口的退火，然后進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理，使其基體能獲得 90%以上的 P或 S 回 組織。 ②對(duì)于以提高表面耐蝕性的氮化來(lái)說(shuō)，氮化前應(yīng)對(duì)基體進(jìn)行 G化退火，以獲得 F基體組織。 中國(guó)最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 13 頁(yè) 共 13 頁(yè)