【正文】 件。 第三節(jié) 鑄鐵 ? 1．鑄鐵的成分 ? 鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的鐵碳合金，常含有 C、 Si、 Mn、 S、 P五大元素。此外，還含有一定量的合金元素如 Cr、 Mo、 V、 Cu、 Al等，含有合金元素的鑄鐵，稱合金鑄鐵。但具有優(yōu)良鑄造性和切削加工性，良好的減摩性、耐磨性、消震性以及缺口敏感性低，并且生產(chǎn)工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，因此，鑄鐵被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、石油化工、交通等工業(yè)部門。 灰鑄鐵的性能特點(diǎn) ? 灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度只有碳素結(jié)構(gòu)鋼的 1/3。 化學(xué)成分 ? C： ～ ％。 ? 硅有 1/3碳當(dāng)量作用，一般根據(jù)力學(xué)性能要求確定。 ? 硫使鑄鐵產(chǎn)生熱脆，磷使鑄鐵產(chǎn)生冷脆。 牌號(hào)與應(yīng)用 ? 以 “ HT” 表示，后面數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度的值。 ? HT100只用于不重要的鑄件，如一般機(jī)器底座、外罩和重錘等。 ? HT250、 HT300、 HT350強(qiáng)度高，組織致密，用于承受重載荷、動(dòng)載荷、形狀復(fù)雜、壁厚大的大型重要鑄件，如精密和重型機(jī)床床身、大型發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的重要箱體、高壓閥及大模數(shù)齒輪。由出爐的鐵水將其沖入鐵水包中，適當(dāng)攪拌后即可。 組織特點(diǎn) :致密，石墨數(shù)量較少，呈細(xì)小片狀均勻分布，基體為珠光體基體。 5．熱處理 ? 熱處理只改變灰鑄鐵的基體組織，不改變石墨形狀，灰鑄鐵一般不采用熱處理來(lái)提高灰鑄鐵的力學(xué)性能。表面淬火部位的組織： 極細(xì)的 M+片狀石墨 ，硬度可達(dá) 5961HRC，提高了耐磨性。 ? 鑄態(tài)球墨鑄鐵是 F+P基體，經(jīng)各種處理后，可得到 F、 P、 S回和 B下 基體。 球墨鑄鐵性能 ? 特點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較高，并有一定的塑性和韌性，有較高疲勞強(qiáng)度，屈強(qiáng)比 σ S/σ b達(dá) 。 ? 改性處理：可通過(guò)熱處理改變基體組織，顯著提高強(qiáng)度和塑性，在承受沖擊載荷時(shí)具有一定的韌性。 ?在球化處理與孕育處理過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致澆包中的鐵水溫度降低 50～ 100℃ ，鐵水出爐溫度必須 1400℃ ，孕育后盡快澆注，以防孕育衰退。 ? Mn：阻礙石墨化，一般為 ～ ％。 ? S與 P： S強(qiáng)烈阻礙石墨化，且與 Mg合成 MgS，降低球化效果，易產(chǎn)生夾渣和引起鑄件脆性，其含量應(yīng)％。 牌號(hào)與應(yīng)用 ? 以 “QT”后接 2組數(shù)字表示。 ? 如 QT40015表示球鐵抗拉強(qiáng)度不低于 400MPa，延伸率不低于 15％。 ? 前 3個(gè)為鐵素體基體，塑性較高強(qiáng)度較低，后 3個(gè)分別為珠光體、回火索氏體、下貝氏體，強(qiáng)度較高而塑性較低。如曲軸、凸輪軸、活塞等。 熱處理 球墨鑄鐵熱處理僅改變基體組織而不改變石墨形狀。工藝：將鑄件加熱到 500～ 600℃ ，保溫 2～ 8h，然后隨爐冷卻。 3）低溫退火： 用于鑄態(tài)為 F+P基體而獲得鐵素體基體球鐵的處理。 1）高溫正火： 用于獲得 珠光體基體球鐵 。正火后一般還要進(jìn)行去應(yīng)力退火。最終組織為 S回 +G球狀 。 （ 5）表面淬火： 用于零件摩擦表面的強(qiáng)化，如曲軸軸頸、凸輪工作表面和齒輪齒面等。 五 .可鍛鑄鐵 —組織 ? 石墨形狀呈團(tuán)絮狀的鑄鐵稱為可鍛鑄鐵，生產(chǎn)上常用的有 F、 P基體 2種。 ?鐵素體基具有較好的塑性，延伸率可達(dá) 12％； ?珠光體基具有較高的強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度可達(dá) 700MPa。 五 .可鍛鑄鐵 —牌號(hào)與應(yīng)用 ? 以 “KT” 后接基體種類、最低抗拉強(qiáng)度和最低延伸率表示。 ? 如 KTH370—12表示鐵素體可鍛鑄鐵 σb≥370MPa， δ≥12％；KTZ45006表示珠光體可鍛鑄鐵 σb≥450MPa， δ≥6％。 六 .其他鑄鐵 1．冷硬鑄鐵 實(shí)質(zhì)上是高碳低硅，再加入少量 B、 Cr、 Mo的低合金鑄鐵經(jīng)表面激冷處理獲得的，表面有一定深度的白口組織，心部均為灰口組織的鑄鐵。 六 .其他鑄鐵 3．蠕墨鑄鐵 組織： 石墨形狀呈蠕蟲狀的鑄鐵。 牌號(hào)： 以 “ RuT” 表示，后面數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。 用途 ：目前主要用于制造強(qiáng)度要求高，組織致密，承受熱疲勞載荷，形狀復(fù)雜的零件，如制動(dòng)盤、排氣管、活塞環(huán)、鋼錠模等。如銅、鋁、錫、鉛、鎂等。生產(chǎn)上常用的有銅合金、鋁合金、軸承合金及鈦合金等。 ? : 純銅具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及抗蝕性，塑性很好，可進(jìn)行各種冷、熱加工。 ? :純銅易產(chǎn)生冷、熱脆性，因此，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)的含量 ? :純銅代號(hào)以 “ T”表示，后面數(shù)字為序號(hào)，數(shù)字越大純度越低。 ?強(qiáng)度比純銅高，并具有許多優(yōu)良的物理化學(xué)性能，常用作工程結(jié)構(gòu)材料。 銅合金的分類及編號(hào) 銅合金的牌號(hào) ? 普通黃銅以“ H+數(shù)字”表示，數(shù)字表示平均含銅百分?jǐn)?shù) 。 ? 特殊黃銅以“ H+主加元素 +銅百分?jǐn)?shù) +主加元素百分?jǐn)?shù)”表示。 ? 青銅以代號(hào)“ Q+主加元素 +主加元素、輔加元素含量百分?jǐn)?shù)”表示。 ? 鑄造銅合金以“ ZCu+主要合金元素及其含量百分?jǐn)?shù)”表示。 黃銅 （ CuZn合金， GB5232—85） CuZn二元合金為普通黃銅。 普通黃銅 ? 普通黃銅 Zn＜ 45%。如 H9H80、 H68等。 ? 當(dāng) Zn=36～ 41%時(shí)，室溫組織為 α+β180。當(dāng)加熱至 456℃ 時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序固溶體 β，具有良好的塑性，可進(jìn)行熱加工變形，強(qiáng)度高，適用于加工承受一定載荷的零件，如閥桿、螺釘?shù)取? ? 合金元素溶入 Cu中形成固溶體，細(xì)化晶粒，提高合金的強(qiáng)度、耐磨性和改善耐蝕性及切削加工性。 青銅（ GB5233——85） CuSn合金，但由于銅合金的發(fā)展，現(xiàn)已把除CuZn（黃銅） 、 CuNi（白銅） 以外的銅合金統(tǒng)稱為青銅。 鋁及鋁合金 — 純鋁 ? 物理性能： 銀白色， ，面心立方晶格，熔點(diǎn) ℃ 。 ? 工藝性能： 純鋁的鑄造性能、可鍛性及切削加工性能優(yōu)良。 ? 強(qiáng)化方式： 一般用固溶強(qiáng)化或冷變形強(qiáng)化提高其強(qiáng)度。 ? 含鋁量高于 %的為高純鋁，以“ LG+數(shù)字”表示，如 LG LG LG3等表示 ,數(shù)字愈大則純度愈高。 鋁合金 鋁合金中，常用元素有 Si、 Cu、 Mg、 Zn、 Mn等，這些元素與鋁形成有限固溶體，鋁合金二元共晶狀態(tài)圖，如圖所示。 ? 成分位于 C左邊的合金，在加熱時(shí)能形成單相固溶體，塑性較高，適于壓力加工，故稱為形變鋁合金。 鑄造鋁合金 形變鋁合金 鋁合金的牌號(hào) 鑄鋁合金牌號(hào)以 “ ZL+3位數(shù) ”表示，第 1位數(shù)表示合金系列：1—鋁硅合金， 2—鋁銅合金， 3—鋁鎂合金， 4—鋁鋅合金 ；后 2位數(shù)為序號(hào)，如 ZL10 ZL20 ZL30 ZL401等。 如 LF LF21； LY LY11； LC LC6； LD LD7