金屬材料與熱處理 教學(xué)PPT課件
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金屬材料與熱處理金屬材料與熱處理項(xiàng)目七項(xiàng)目七 鑄鐵鑄鐵項(xiàng)目導(dǎo)入項(xiàng)目導(dǎo)入鑄鐵和鋼都是鐵碳合金,在現(xiàn)代工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用,但由于它們的成分、組織和性能各不相同,因而使用的場合也不一樣。鑄鐵是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金。并且還含有硅、錳、硫、磷等元素。鑄鐵與鋼相比,雖然力學(xué)性能較低,但是它具有優(yōu)良的鑄造性和切削加工性能,生產(chǎn)成本低,且具有耐磨、耐壓和減振等性能,所以,在機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。鑄鐵在汽車、拖拉機(jī)中的 應(yīng)用約占30%50%,在機(jī)床中約占60%90%。如機(jī)床床身、工作臺(tái)和底座等形狀復(fù)雜、受摩擦力以及壓力作用的零件,基本都是由鑄鐵制成的。01目錄CONTENT鑄鐵的分類和形成過程鑄鐵的分類和形成過程 灰鑄鐵灰鑄鐵球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵020403可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵CONTENT任務(wù)一鑄鐵的分類和形成過程鑄鐵的分類和形成過程 高爐煉出的生鐵有兩種,即煉鋼生鐵和鑄造生鐵,前者主要用作煉鋼原料,后者主要用作鑄造各種鑄件的原料。但一般情況下,澆注鑄鐵件所用的鐵液并不直接由高爐生產(chǎn),而是將高爐生鐵重新熔煉,使其有一定的成分和溫度,澆注后以滿足鑄件規(guī)定的性能要求。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)會(huì)根據(jù)鑄鐵定義分辨鑄鐵。知道鑄鐵的主要成分。任務(wù)描述任務(wù)描述鑄鐵的分類。鑄鐵的形成過程。一、鑄鐵分類 在鑄鐵中,碳可以以滲碳體的形式存在,也可以以石墨的形式存在。1.根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式分類 (1)白口鑄鐵 碳主要以滲碳體形式存在,其斷口呈銀白色。所以稱為白口鑄鐵。這類鑄鐵的性能既硬又脆,很難進(jìn)行切削加工,很少直接用來制造機(jī)器零件。(2)灰鑄鐵 碳大部分或全部以片狀石墨形式存在,其斷口呈暗灰色。所以稱為灰鑄鐵。具有一定的力學(xué)性能和很好的鑄造性,是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種鑄鐵。(3)麻口鑄鐵 碳大部分以滲碳體形式存在,少部分以石墨形式存在,斷口呈灰白相間的麻點(diǎn),故稱麻口鑄鐵。它是灰鑄鐵和白口鑄鐵的過渡組織,有較大的脆性,沒有應(yīng)用價(jià)值。一、鑄鐵分類 2.根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)分類 (1)灰鑄鐵 石墨以片狀形態(tài)存在于鑄鐵中,這類鑄鐵有一定的強(qiáng)度,耐磨、耐壓、減震性能均佳。并且灰鑄鐵的價(jià)格便宜,容易生產(chǎn),所以在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。(2)可鍛鑄鐵 石墨以團(tuán)絮狀存在于鑄鐵中,它是用白口鑄鐵件經(jīng)長期退火后得到的。這類鑄鐵強(qiáng)度較高,韌性好。(3)球墨鑄鐵 石墨大部分或全部以球狀存在于鑄鐵中,這類鑄鐵強(qiáng)度高,韌性好。(4)蠕墨鑄鐵 石墨大部分以蠕蟲狀存在于鑄鐵中,這類鑄鐵抗拉強(qiáng)度、耐熱沖擊性能、耐壓性能比灰鑄鐵有明顯改善。二、鑄鐵的石墨化及影響因素 在鑄鐵中,石墨可以以片狀、球狀、蠕蟲狀或團(tuán)絮狀形態(tài)存在,石墨既可以從液體或奧氏體中直接析出,也可以先結(jié)晶出滲碳體,再由滲碳體在一定條件下分解為鐵素體和石墨。鑄鐵中的碳以石墨形態(tài)析出的過程稱為石墨化。如灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的石墨主要從液體中析出;可鍛鑄鐵中的石墨則完全由白口鑄鐵經(jīng)長時(shí)間高溫退火,由滲碳體的分解來得到。二、鑄鐵的石墨化及影響因素 石墨形成過程(石墨化)分為三個(gè)階段。第一階段石墨化:鑄鐵液體通過共晶反應(yīng)形成共晶石墨。反應(yīng)方程式為:LeAF+G(共晶)第二階段石墨化:在1154738 溫度范圍內(nèi)冷卻過程中,自奧氏體中不斷析出二次石墨。第三階段石墨化:當(dāng)溫度降到738 通過共析反應(yīng)析出石墨,其反應(yīng)式為:AsAp+G(共析)二、鑄鐵的石墨化及影響因素 鑄鐵石墨化過程受到許多因素的影響,其中最主要的因素是鑄鐵的化學(xué)成分和冷卻速度。1.化學(xué)成分的影響 按對石墨化過程的作用不同,化學(xué)元素可分為兩大類:第一類是促進(jìn)石墨化的元素,如碳、硅、鋁、銅等,其中碳、硅是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化的元素,碳、硅含量越高,越有利于石墨化的進(jìn)程。第二類是阻礙石墨化的元素,如鑄鐵中的硫、錳、鉻、鎢、鉬、釩等。它們都阻礙滲碳體分解,阻礙石墨化。二、鑄鐵的石墨化及影響因素 2.冷卻速度的影響 冷卻速度對石墨化的影響也很大,當(dāng)鑄鐵結(jié)晶時(shí),緩慢冷卻有利于擴(kuò)散以及石墨化過程得到充分進(jìn)行,結(jié)晶出的石墨又多又大,而冷卻速度快,則阻礙石墨化,促使白口化。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,可使鑄鐵件緩慢冷卻;或者在高溫下,將鑄件長時(shí)間保溫,進(jìn)行石墨化退火:Fe3C3Fe+G,以促進(jìn)石墨化。任務(wù)二灰鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵是一種價(jià)格便宜的結(jié)構(gòu)材料,我們在工廠中見到的機(jī)床底座、床身和支柱等都是由灰鑄鐵制成的。它是工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的一種鑄鐵材料,約占鑄鐵總量的80%以上。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)理解灰口鑄鐵的牌號含義。會(huì)合理選擇和使用灰口鑄鐵。任務(wù)描述任務(wù)描述灰口鑄鐵的組織和性能?;铱阼T鐵的牌號和應(yīng)用。一、灰鑄鐵的化學(xué)成分 灰鑄鐵的化學(xué)成分一般為:碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.7%3.6%、硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%2.2%、錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%1.3%、磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.3%、硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.15%。其中碳、硅、錳是調(diào)節(jié)組織的元素,磷元素是被控制使用的,硫元素是被限制的。二、灰鑄鐵的組織 灰鑄鐵的組織根據(jù)石墨化程度可以分為下列三種基本的灰鑄鐵:1.鐵素體基體 灰鑄鐵在鐵素體的基體上分布著多而粗大的石墨片,其強(qiáng)度、硬度差,很少應(yīng)用。2.鐵素體+珠光體基體 灰鑄鐵在珠光體和鐵素體混合的基體上,分布著較為粗大的石墨片,此種鑄鐵的強(qiáng)度、硬度盡管比前者低,但仍可滿足一般機(jī)體要求,其鑄造性、減震性均佳,且便于熔煉,是應(yīng)用最廣的灰鑄鐵。3.珠光體基體 灰鑄鐵在珠光體的基體上分布著均勻、細(xì)小的石墨片,其強(qiáng)度、硬度相對較高,常用于制造床身、機(jī)體等重要件。二、灰鑄鐵的組織 灰鑄鐵顯微組織的不同,實(shí)質(zhì)上是碳在鑄鐵中存在形式的不同?;诣T鐵中的碳有化合碳(Fe3C)和石墨碳所組成?;咸紴?.8%時(shí),屬珠光體灰鑄鐵;化合碳小于0.8%時(shí),屬珠光體鐵素體灰鑄鐵;全部碳都以石墨狀態(tài)存在時(shí),則為鐵素體灰鑄鐵。其顯微組織。三、灰鑄鐵的力學(xué)性能 灰鑄鐵的力學(xué)性能主要取決于基體的性能及石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布狀況?;诣T鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴(yán)重,在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中,使灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于鋼,但抗壓強(qiáng)度與鋼相當(dāng)。同時(shí),基體組織對灰鑄鐵的力學(xué)性能也有一定的影響,鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大,強(qiáng)度和硬度最低,故應(yīng)用較少;珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細(xì)小,有較高的強(qiáng)度和硬度,主要用來制造較重要鑄件;鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大,性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業(yè)上使用較多的是珠光體基體的灰鑄鐵。四、灰鑄鐵的孕育處理 為了提高灰鑄鐵的力學(xué)性能,生產(chǎn)中常采用孕育處理的方法來改善石墨的大小及分布,即在澆鑄前向鐵液中加入少量的孕育劑,其目的是形成非自發(fā)晶核、細(xì)化石墨、細(xì)化組織、提高強(qiáng)度,避免鑄件邊緣及薄斷面出現(xiàn)白口組織,提高組織的均勻性。經(jīng)過孕育處理后的灰鑄鐵叫做孕育鑄鐵。孕育劑的種類很多,但以含硅量wSi=75%的硅鐵最為常用,其原因是除價(jià)格便宜外,主要是它在孕育后的短時(shí)間內(nèi)(56 min)有良好的孕育效果。進(jìn)行孕育處理時(shí),一般加入量為鐵液重量的0.4%左右。六、灰鑄鐵的熱處理 由于熱處理僅能改變灰鑄鐵的基本組織,改變不了石墨形態(tài),因此,用熱處理來提高灰鑄鐵的力學(xué)性能的效果不大?;诣T鐵的熱處理常用于消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力和穩(wěn)定尺寸,消除鑄件的白口組織、改善切削加工性,提高鑄件表面的硬度及耐磨性。1.時(shí)效處理 形狀復(fù)雜、厚薄不均的鑄件在冷卻過程中,由于各部位冷卻速度不同,形成內(nèi)應(yīng)力,既削弱了鑄件的強(qiáng)度,又使得在隨后的切削加工中,因應(yīng)力的重新分布而引起變形,甚至開裂。因此,鑄件在成形后都需要進(jìn)行時(shí)效處理,尤其對一些大型、復(fù)雜或加工精度較高的鑄件(如機(jī)床床身、柴油機(jī)汽缸等),在鑄造后、切削加工前,甚至在粗加工后都要進(jìn)行一次時(shí)效退火。六、灰鑄鐵的熱處理 2.石墨化退火 灰鑄鐵件的表層及一些薄壁處,在冷卻時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)白口組織,在后續(xù)成分控制不當(dāng)、孕育處理不足時(shí)會(huì)使鑄件的硬度、脆性增加,同時(shí)鑄件的切削性能降低,使鑄件的切削加工難以進(jìn)行,石墨化退火是消除白口很好的措施,來降低鑄件的脆性和硬度,改善加工性能,提高鑄鐵的塑性和韌性。若鑄件中不存在共晶滲碳體或其數(shù)量不多時(shí),可進(jìn)行低溫石墨化退 火;當(dāng)鑄件中共晶滲碳體數(shù)量較多時(shí),須進(jìn)行高溫石墨化退火。六、灰鑄鐵的熱處理(1)低溫石墨化退火 鑄鐵低溫退火時(shí)會(huì)出現(xiàn)共析滲碳體的分解。低溫石墨化退火一般是將鑄件以70100/h的速度加熱至720760,保溫25 h(取決于鑄件壁厚),然后爐冷至400500 后空冷。(2)高溫石墨化退火 高溫石墨化退火工藝是將鑄件加熱至900950,使鑄鐵中的自由滲碳體分解為奧氏體和石墨,保溫一段時(shí)間后根據(jù)所要求的基體組織按不同的方式進(jìn)行冷卻。六、灰鑄鐵的熱處理 3.表面熱處理 有些鑄件,如機(jī)床導(dǎo)軌、缸體內(nèi)壁等,表面需要高的硬度和耐磨性,可進(jìn)行表面淬火處理,如高頻表面淬火,火焰表面淬火和激光加熱表面淬火等。淬火前鑄件需進(jìn)行正火處理,以保證獲得大于65%以上的珠光體組織,淬火后表面硬度可達(dá)5055 HRC。任務(wù)三可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵汽車、拖拉機(jī)的后橋外殼、管接頭、曲軸、連桿等零件都是由可鍛鑄鐵制成的??慑戣T鐵具有較高的強(qiáng)度和韌性,且制成零件質(zhì)量穩(wěn)定,易于組織流水線生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)制造中起著重要的作用。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)理解可鍛鑄鐵的牌號含義。會(huì)使用可鍛鑄鐵。任務(wù)描述任務(wù)描述可鍛鑄鐵的組織和性能??慑戣T鐵的牌號和應(yīng)用。一、可鍛鑄鐵的化學(xué)成分和組織 可鍛鑄鐵又稱為瑪鋼、馬鐵。可鍛鑄鐵是由一定化學(xué)成分的鐵液澆注成白口坯件,再經(jīng)退火而成的鑄鐵??慑戣T鐵中石墨為團(tuán)絮狀,對基體的割裂和引起應(yīng)力集中作用比灰鑄鐵小,因此,它與灰口鑄鐵相比,可鍛鑄鐵有較好的強(qiáng)度和塑性,特別是低溫沖擊性能較好,耐磨性和減振性優(yōu)于普通碳素鋼;鑄造性能較灰鑄鐵差;切削性能則優(yōu)于鋼和球磨鑄鐵而與灰鑄鐵接近。必須指出的是,可鍛鑄鐵是不可以鍛造的。一、可鍛鑄鐵的化學(xué)成分和組織 可鍛鑄鐵的生產(chǎn)必須經(jīng)過兩個(gè)步驟:先澆注成白口鑄鐵件,然后經(jīng)高溫長時(shí)間的可鍛化退火,使?jié)B碳體分解為團(tuán)絮狀石墨,而獲得可鍛鑄鐵件。為了保證在一般冷卻條件下鑄件能夠獲得全部的白口組織,須使可鍛鑄鐵的碳和硅含量較低,化學(xué)成分一般為:wC=2.2%2.8%,wSi=1.0%1.8%,wMn=0.3%0.8%,wS 0.2%,wP0.1%。一、可鍛鑄鐵的化學(xué)成分和組織 2.可鍛鑄鐵的組織和性能 可鍛鑄件由于退火方法的不同,可得到不同的組織。將白口鑄鐵在中性氣氛中退火,使?jié)B碳體完全分解成鐵素體和團(tuán)絮狀石墨,得到組織為鐵素體和團(tuán)絮狀石墨的可鍛鑄鐵。這種鑄鐵斷口呈黑絨狀并帶有灰色外圈,稱黑心可鍛鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵具有一定的強(qiáng)度和一定的塑性和韌性。若在退火過程中只將部分滲碳體石墨化,則 得到組織為珠光體基體與團(tuán)絮狀石墨的可鍛鑄鐵,稱為珠光體可鍛鑄鐵。其退火工藝。珠光體可鍛鑄鐵具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性,但塑性與韌性較低。任務(wù)四球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵球墨鑄鐵是一種高強(qiáng)度鑄鐵材料,其綜合性能接近于鋼。蠕墨鑄鐵是近代發(fā)展起來的一種新型材料,它廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)中各種機(jī)械零件的生產(chǎn)中,在國民生產(chǎn)中起著重要的作用。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。任務(wù)描述任務(wù)描述了解球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵牌號含義和用途。一、球墨鑄鐵球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能,特別是提高了塑性和韌性,從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料,其綜合性能接近于鋼。正是基于其優(yōu)異的性能,已成功地用于鑄造一些受力復(fù)雜,強(qiáng)度、韌性、耐磨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發(fā)展為僅次于灰鑄鐵、應(yīng)用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂“以鐵代鋼”主要指球墨鑄鐵。一、球墨鑄鐵 1.化學(xué)成分 球墨鑄鐵的成分中C、Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,S、P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)限制很嚴(yán),同時(shí)含有一定量的Mg和稀土元素。球墨鑄鐵的大致化學(xué)成分如下:wC=3.6%4.0%、wSi=2.0%2.8%、wMn=0.6%0.8%、wS0.07%、wP0.1%、wMg=0.03%0.05%、wRe=0.02%0.04%。一、球墨鑄鐵2.組織 球墨鑄鐵的組織由球狀石墨和基體組成。按球墨鑄鐵組織中的基體不同,可分為以下幾種球墨鑄鐵:(1)鐵素體球墨鑄鐵 (2)珠光體球墨鑄鐵 (3)鐵素體+珠光體球墨鑄鐵 一、球墨鑄鐵 3.性能 在球狀石墨的數(shù)量、形狀、大小及分布一定的條件下,珠光體球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度比鐵素體球墨鑄鐵高50%以上,而鐵素體球墨鑄鐵的伸長率是珠光體球墨鑄鐵的35倍。鐵素體+珠光體基體的球墨鑄鐵性能介于二者之間。經(jīng)熱處理后以馬氏體為基的球墨鑄鐵具有高硬度、高強(qiáng)度,但韌性很低;而以下貝氏體為基的球墨鑄鐵具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。石墨球越細(xì)小,分布越均勻,越能充分發(fā)揮基體組織的作用。球墨鑄鐵的金屬基體強(qiáng)度的利用率可以高達(dá)70%90%,而普通灰鑄鐵僅為30%50%。同其他鑄鐵相比,球墨鑄鐵強(qiáng)度、塑性、韌性高,屈服強(qiáng)度也很高。屈強(qiáng)比可達(dá)0.70.8,比鋼約高一倍,疲勞強(qiáng)度可接近一般中碳鋼,耐磨性優(yōu)于非合金鋼,鑄造性能優(yōu)于鑄鋼,加工性能幾乎可與灰鑄鐵媲美。一、球墨鑄鐵 5.球墨鑄鐵的熱處理 由于球墨鑄鐵中的石墨呈球狀,石墨對基體的削弱作用較小,改善其基體組織就可以使球墨鑄鐵的力學(xué)性能和使用性能得到大幅度提高。球墨鑄鐵的熱處理與鋼相似,但因其含碳、硅、錳較多,因此,熱處理的加熱溫度較高,保溫時(shí)間較長。球墨鑄鐵廠采用的熱處理方法有以下幾種:(1)退火處理 退火的目的是為了獲得鐵素體基體球墨鑄鐵。為了改善其加工性,同時(shí)消除鑄造應(yīng)力需進(jìn)行退火處理。當(dāng)鑄態(tài)組織由F+P+Fe3C+G(石墨)組成,則進(jìn)行高溫退火。將鑄件重新加熱到900 950 并保溫足夠時(shí)間進(jìn)行高溫退火,再爐冷到600 出爐空冷。若鑄態(tài)組織由F+P+G(石墨)組成,那么只需將球墨鑄鐵件重新加熱到700760 共析溫度上下經(jīng)保溫后冷至600 出爐空冷,就能將珠光體中滲碳體分解轉(zhuǎn)化為鐵素體及球狀石墨。一、球墨鑄鐵(2)正火處理 球墨鑄鐵正火的目的是為了獲得珠光體組織,并使晶粒細(xì)化,組織均勻,從而提高零件的強(qiáng)度、硬度及耐磨性。正火可分為高溫和低溫正火兩種。低溫正火是將鑄件加熱到840860,保溫14 h,出爐空冷。低溫正火獲得珠光體+鐵素體基體的球墨鑄鐵。高溫正火是將鑄件加熱到880950,使基體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織,保溫一定時(shí)間后出爐空冷。高溫正火后可以獲得珠光體+石墨的球墨鑄鐵。為了增加珠光體的數(shù)量,也可采用風(fēng)冷、噴霧冷卻等方法加快冷卻速度。球墨鑄鐵的導(dǎo)熱性較差,正火后鑄件內(nèi)應(yīng)力較大,因此正火后應(yīng)進(jìn)行一次消除應(yīng)力退火,即加熱到550600,保溫34 h出爐空冷。一、球墨鑄鐵(3)淬火加低溫回火處理 采用淬火與回火的熱處理工藝,來提高球墨鑄鐵的力學(xué)性能,發(fā)揮球墨鑄鐵的內(nèi)在潛力。具體工藝為將球墨鑄鐵件加熱到880920 溫度,保溫讓原基體組織全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻實(shí)現(xiàn)淬火,從而得到馬氏體和球狀石墨的組織。然后再進(jìn)行不同溫度的回火處理。一般球墨鑄鐵淬火后進(jìn)行低溫回火處理,低溫回火后的組織為回火馬氏體+球狀石墨,處理后的球墨鑄鐵件具有較高的硬度和一定的耐磨性,主要用于制造軸承的內(nèi)外套圈。一、球墨鑄鐵(4)調(diào)質(zhì)處理 調(diào)質(zhì)處理用于提高綜合力學(xué)性能。調(diào)質(zhì)處理時(shí)將球墨鑄鐵件加熱到860920 的溫度,保溫讓基體組織奧氏體化,再在油或熔鹽中冷卻實(shí)現(xiàn)淬火,后經(jīng)550620 的高溫回火26 h,獲得回火索氏體組織,原球狀石墨形態(tài)不變,硬度為250300 HBS,具有良好的綜合力學(xué)性能,常用來處理柴油機(jī)曲軸、連桿等零件。(5)等溫淬火處理 球墨鑄鐵經(jīng)等溫淬火后可獲得高的強(qiáng)度,同時(shí)具有較好的塑性和韌性。其具體工藝是將球墨鑄鐵件加熱到860920 保溫使奧氏體均勻化后,迅速投入250350 的熔鹽中進(jìn)行3090 min等溫處理,讓奧氏體部分轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w+少量殘余奧氏體+球狀石墨。由于等溫淬火內(nèi)應(yīng)力不大,可不進(jìn)行回火。目前,等溫淬火是提高球墨鑄鐵綜合力學(xué)性能的有效途徑,但僅適合結(jié)構(gòu)尺寸不大的零件,如尺寸不大的齒輪、滾動(dòng)軸承套圈、凸輪軸等。二、蠕墨鑄鐵 蠕墨鑄鐵作為一種新型鑄鐵材料出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代。通常蠕墨鑄鐵是鑄造以前加蠕化劑(鎂或稀土)隨后凝固而制得的。迄今為止,國內(nèi)外研究結(jié)果一致認(rèn)為,稀土是制取蠕墨鑄鐵的主導(dǎo)元素。我國稀土資源富有,為發(fā)展我國蠕墨鑄鐵提供了極其有利的條件和物質(zhì)基礎(chǔ)。一、球墨鑄鐵 1.化學(xué)成分 蠕墨鑄鐵的化學(xué)成分要求與球磨鑄鐵相似,即要求高碳、高硅、低硫和低磷。蠕墨鑄鐵的化學(xué)成分一般為:wC=3.53.9%、wSi=2.12.8%、wS0.1%、wMn=0.40.8%、wP0.1%。澆注前,還需在上述成分的鐵液中加入適量蠕化劑和孕育劑,進(jìn)行蠕化處理和孕育處理。二、蠕墨鑄鐵 2.組織與性能 蠕墨鑄鐵的石墨形態(tài)介于片狀和球狀石墨之間。蠕墨鑄鐵的石墨形態(tài)在光學(xué)顯微鏡下看起來像片狀,但不同于灰口鑄鐵的是其片較短而厚、頭部較圓,形似蠕蟲。蠕蟲狀石墨是一種過渡型石墨。因?yàn)槿湎x狀石墨片的長厚比小,對基體的割裂作用較小,抗拉強(qiáng)度可達(dá)300450 MPa。蠕墨鑄鐵同時(shí)具有良好的鑄造性和導(dǎo)熱性,因此,較適合 制造要求強(qiáng)度較高或承受沖擊負(fù)荷及熱疲勞的零件。蠕墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度和塑性隨基體的不同而不同,如在相同的蠕化率時(shí),隨基體中珠光體量增加,鐵素體量減少,則強(qiáng)度增加而塑性降低。二、蠕墨鑄鐵 3.牌號和用途 蠕墨鑄鐵的牌號為:RuT+數(shù)字。牌號中,“RuT”是“蠕鐵”二字漢語拼音的大寫字頭,為蠕墨鑄鐵的代號;后面的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。例如,牌號RuT300表示最低抗拉強(qiáng)度為300 MPa的蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵主要應(yīng)用于經(jīng)受熱循環(huán)載荷,要求組織致密、強(qiáng)度要求較高、形狀復(fù)雜的零件,如氣缸蓋、進(jìn)排氣管、液壓件和鋼錠模等。謝謝
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金屬材料與熱處理 教學(xué)PPT課件,金屬材料與熱處理,教學(xué)PPT課件,金屬材料,熱處理,教學(xué),PPT,課件
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