第2章常用铸造合金及其生产
第2章 常用铸造合金及其生产
第1节 铸铁的生产 ， 铸铁的分类： 按碳元素的存在形式：白口铸铁、灰口铸铁、麻口 铸铁。 。灰口铸铁的类型，按石墨的存在形态：普通灰口铸 铁（灰铸铁）、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁
第1节 铸铁的生产 ⚫ 铸铁的分类： ⚫ 按碳元素的存在形式：白口铸铁、灰口铸铁、麻口 铸铁。 ⚫ 灰口铸铁的类型，按石墨的存在形态：普通灰口铸 铁（灰铸铁）、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁
白口铸铁
1.1普通灰口铸铁（灰铸铁) (1)灰铸铁的性能 ·组织：片状石墨+基体（铁素体、珠光体、混合基体)， 基体利用率低(<50%)。 问题：为什么灰 铸铁一般不通过 热处理提高力学 性能？
1.1 普通灰口铸铁（灰铸铁） （1）灰铸铁的性能 • 组织：片状石墨+基体（铁素体、珠光体、混合基体）， 基体利用率低（<50%）。 问题：为什么灰 铸铁一般不通过 热处理提高力学 性能？
·石墨的作用：切割（缺口)和缩减作用。 。性能： a力学性能差。强度低于铸钢、几乎没有塑性。但抗压强 度接近钢； b工艺性能：铸造性能优良、切削加工性优良，不能锻压、 焊接性很差； c优良的减振性：钢的5~10倍； d耐磨性好； e缺口敏感性小。 AA五4装 石屬的缩减和 缺口作用
• 石墨的作用：切割（缺口）和缩减作用。 • 性能： • a 力学性能差。强度低于铸钢、几乎没有塑性。但抗压强 度接近钢； • b 工艺性能：铸造性能优良、切削加工性优良，不能锻压、 焊接性很差； • c 优良的减振性：钢的5～10倍； • d 耐磨性好； • e 缺口敏感性小
(2) 影响铸铁组织和性能的因素 三种基体的特性。 石墨化： 7.0 8 灰口铸铁 影响因素 6.0 铁素体灰口铸铁 a化学成分 5.0 珠光体灰口铸铁 碳和硅：促进石墨化、增加 4.0跃 10 20 30 405060 基体中的铁素体。碳硅当量 铸铁壁厚(mm) CE=C+1/3Si
（2）影响铸铁组织和性能的因素 ⚫ 三种基体的特性。 ⚫ 石墨化： ⚫ 影响因素 • a 化学成分 • 碳和硅：促进石墨化、增加 基体中的铁素体。碳硅当量 CE=C+1/3Si。 铸铁壁厚（mm） 10 20 30 40 50 60 70 4.0 5.0 6.0 7.0 10 20 30 40 50 60 70 4.0 5.0 6.0 7.0 （wC+wSi）% 白 口 铸 铁 麻 口 铸 铁 灰口铸铁 珠光体灰口铸铁 珠光体+铁素体灰口铸铁 铁素体灰口铸铁
锰和硫：硫阻碍石墨化、增加脆性； 锰中和硫的作用，提高基体强度。 磷对石墨化影响不大，但改善流 动性、耐磨性，增加冷脆倾向。 细晶 b冷却速度 粗晶 快速冷却不利于石墨析出，促进白 口倾向。 冷却速度：铸型材料、铸件壁厚。 冷却速度对铸铁组织的影响
⚫ 锰和硫：硫阻碍石墨化、增加脆性； 锰中和硫的作用，提高基体强度。 ⚫ 磷：对石墨化影响不大，但改善流 动性、耐磨性，增加冷脆倾向。 ⚫ b 冷却速度 ⚫ 快速冷却不利于石墨析出，促进白 口倾向。 ⚫ 冷却速度：铸型材料、铸件壁厚
(3)灰铸铁的孕育处理 ·孕育的目的：细化石墨，防止白口，均匀组织。 。 孕育剂：加入铁水重量0.25~0.6%的75#硅铁 。方法：先熔炼低C、Si含量的原铁水，出炉温度1400℃以 上，冲入75$i-Fe后立即浇注。 ·孕育铸铁的特点：强度提高，厚度敏感性降低，组织均匀。 180D 170 问题：为什么高 160 牌号灰铸铁都要 进行孕育处理？ 150 140L 15010050050100150mm
（3）灰铸铁的孕育处理 • 孕育的目的：细化石墨，防止白口，均匀组织。 • 孕育剂：加入铁水重量0.25～0.6%的75#硅铁 • 方法：先熔炼低C、Si含量的原铁水，出炉温度1400℃以 上，冲入75Si-Fe后立即浇注。 • 孕育铸铁的特点：强度提高，厚度敏感性降低，组织均匀。 问题：为什么高 牌号灰铸铁都要 进行孕育处理？
(4)灰口铸铁的牌号及其生产特点 ·牌号：按GB9439一88《铸铁牌号表示方法》 意义：HT200表示以中30mm单个铸出的试棒测出的抗拉强 度200MPa。 ·选用：根据承载要求和铸件壁厚。 ·生产特点：冲天炉、电炉熔炼，大多不需要炉前处理。收 缩小、流动性好，因此一般不需冒口和冷铁；浇注温度低， 对型砂要求低；一般不进行热处理
（4）灰口铸铁的牌号及其生产特点 • 牌号：按GB9439—88《铸铁牌号表示方法》 • 意义：HT200 表示以φ30㎜单个铸出的试棒测出的抗拉强 度200MPa。 • 选用：根据承载要求和铸件壁厚。 • 生产特点：冲天炉、电炉熔炼，大多不需要炉前处理。收 缩小、流动性好，因此一般不需冒口和冷铁；浇注温度低， 对型砂要求低；一般不进行热处理