常用鑄造合金的生產(chǎn)ppt課件

1、1鑄鐵件消費(fèi) 按碳的存在方式分按碳的存在方式分 1.白口鑄鐵白口鑄鐵 white cast-iron碳以碳化物碳以碳化物Fe3C)方式出現(xiàn)。方式出現(xiàn)。斷口：雪白色，硬而脆；很難斷口：雪白色，硬而脆；很難切削，很少直接用于零件切削，很少直接用于零件. 2.灰口鑄鐵灰口鑄鐵 gray castiron 碳以石墨方式出現(xiàn)。斷口：呈灰色；常用資料。碳以石墨方式出現(xiàn)。斷口：呈灰色；常用資料。 3.麻口鑄鐵麻口鑄鐵 mottled castiron 碳以碳以 Fe3C+石墨石墨 方式出現(xiàn)。斷口：白色與灰方式出現(xiàn)。斷口：白色與灰色之間；此類鑄鐵脆性很大，很少運(yùn)用。色之間；此類鑄鐵脆性很大，很少運(yùn)用。另：合金

2、鑄鐵：鑄鐵中參與合金元素，改善性能。另：合金鑄鐵：鑄鐵中參與合金元素，改善性能。 以碳以石墨方式存在的鑄鐵斷口呈灰色，故稱之以碳以石墨方式存在的鑄鐵斷口呈灰色，故稱之 ： 灰口鑄鐵灰口鑄鐵GB561195 鑄鐵是在凝固過程中閱歷共晶轉(zhuǎn)變，用于消費(fèi)鑄件的鐵基合金鑄鐵是在凝固過程中閱歷共晶轉(zhuǎn)變，用于消費(fèi)鑄件的鐵基合金的總稱。的總稱。 常用灰口鑄鐵又可分為：常用灰口鑄鐵又可分為： 1.普通灰鑄鐵片狀普通灰鑄鐵片狀G； 2.可鍛鑄鐵團(tuán)絮狀可鍛鑄鐵團(tuán)絮狀G； 3.球墨鑄鐵球狀球墨鑄鐵球狀G； 4.蠕墨鑄鐵蠕蟲狀蠕墨鑄鐵蠕蟲狀G Ggraphite字頭字頭) 補(bǔ)充：關(guān)于生鐵補(bǔ)充：關(guān)于生鐵一、普通灰鑄鐵片狀

3、G簡(jiǎn)稱灰鐵 生鐵生鐵 ：pigiron 鐵礦石在高爐中煉出來的。煉鐵鐵礦石在高爐中煉出來的。煉鐵Ironmaking)工藝，分鑄造生鐵和煉鋼生鐵工藝，分鑄造生鐵和煉鋼生鐵WSi1.25%)兩種；鑄造生鐵與其他資料一同熔化后，兩種；鑄造生鐵與其他資料一同熔化后，獲得的資料，叫鑄鐵；煉鋼生鐵經(jīng)過進(jìn)一步的熔煉，得獲得的資料，叫鑄鐵；煉鋼生鐵經(jīng)過進(jìn)一步的熔煉，得到鋼材，到鋼材， 此過程稱煉鋼此過程稱煉鋼 steelmaking。 1.普通灰鑄鐵的性能普通灰鑄鐵的性能 灰鐵的顯微組織灰鐵的顯微組織 金屬基體金屬基體F+P片片G 如右圖所示：相當(dāng)于在如右圖所示：相當(dāng)于在鋼的基體鋼的基體 上嵌入了大量上嵌入

4、了大量G片。片。 由于G的存在； 減少了基體承載的有效面積； G的尖角割裂基體還呵斥嚴(yán)重的應(yīng)力集中。 且G片越是粗大、分布不勻，其力學(xué)性能越差。 但是，灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度受G影響小。 灰鑄鐵不能鍛造、不能沖壓；但是有如下優(yōu)點(diǎn)： 石墨是碳的一種結(jié)晶方式，石墨是碳的一種結(jié)晶方式，六方晶格，碳原子呈層片狀陳列；六方晶格，碳原子呈層片狀陳列； 性能：性能：、akak很低，硬很低，硬度為度為3HBS3HBS；低的力學(xué)性能，實(shí)踐；低的力學(xué)性能，實(shí)踐使灰鐵基體上布滿了裂紋和孔洞。使灰鐵基體上布滿了裂紋和孔洞。良好的鑄造性流動(dòng)性好，收減少；良好的鑄造性流動(dòng)性好，收減少；易切削；？易切削；？抗壓強(qiáng)度高；抗壓強(qiáng)度高

5、；減震和減摩性能好；減震和減摩性能好；切口不敏感性；切口不敏感性；制造容易、價(jià)錢廉價(jià)。制造容易、價(jià)錢廉價(jià)。2.鑄鐵的組織及影響要素鑄鐵的組織及影響要素灰鑄鐵按基體不同可分為灰鑄鐵按基體不同可分為; 要控制鑄鐵組織與成分，必需控制其石墨化程度，而影響石墨要控制鑄鐵組織與成分，必需控制其石墨化程度，而影響石墨化的主要要素為：化的主要要素為： 1化學(xué)成分化學(xué)成分 隨隨C C、Si Si 增多，增多，G G核增多，核增多， 析出析出G G多而粗大；反之，多而粗大；反之，G G少；少； S S 、MnMn妨礙妨礙 G G ，添加白口化，應(yīng)嚴(yán)控，添加白口化，應(yīng)嚴(yán)控，P P添加冷脆性。添加冷脆性。 教材教材

6、P45P45圖將不同碳硅含量鑄鐵分成五種組織圖將不同碳硅含量鑄鐵分成五種組織 白口鑄鐵區(qū)白口鑄鐵區(qū)LdLdFe3CFe3CP P a a麻口鑄鐵區(qū)麻口鑄鐵區(qū) Ld LdFe3CFe3CP PG G P P灰鐵區(qū)灰鐵區(qū) P PG G b P-F b P-F灰鐵區(qū)灰鐵區(qū)P+F+GP+F+G F F灰鐵區(qū)灰鐵區(qū)F+GF+G 2 2冷卻速度冷卻速度(V) (V) 冷卻快，原子來不及急分散，冷卻快，原子來不及急分散，G G化難以進(jìn)展；易白口。化難以進(jìn)展；易白口。 冷卻的慢，可得灰口。顯然，冷卻的慢，可得灰口。顯然，欲求灰口件合理選擇欲求灰口件合理選擇 鑄件壁厚。鑄件壁厚。 冷卻速度與鑄型資料也直接冷卻速

7、度與鑄型資料也直接關(guān)聯(lián)，如：金屬型比砂型的冷關(guān)聯(lián)，如：金屬型比砂型的冷卻速度快，鑄件易白口，卻速度快，鑄件易白口， 3.灰鑄鐵的孕育處置 直接向已熔煉出爐的低碳、直接向已熔煉出爐的低碳、硅含量鐵水中參與孕育劑經(jīng)過破碎又預(yù)熱的硅含量鐵水中參與孕育劑經(jīng)過破碎又預(yù)熱的7575硅鐵硅鐵 灰鐵經(jīng)孕育處置后灰鐵經(jīng)孕育處置后G G片細(xì)小均勻力學(xué)性能有明顯提高，片細(xì)小均勻力學(xué)性能有明顯提高，故稱高強(qiáng)度鑄鐵故稱高強(qiáng)度鑄鐵 4.灰鑄鐵的牌號(hào)、用途灰鑄鐵的牌號(hào)、用途 牌號(hào)：牌號(hào)： H T Rm MPa 灰鑄鐵簡(jiǎn)稱灰鑄鐵簡(jiǎn)稱“灰鐵，漢語拼音字母首灰鐵，漢語拼音字母首 有：有：HT100HT100、HT150HT150

8、、HT200HT200、HT250HT250、HT300HT300、HT350HT350見表見表2-3 P472-3 P47；主用于；主用于 床身、箱體、重錘、暖氣片等。床身、箱體、重錘、暖氣片等。 5. 5.灰鑄鐵的消費(fèi)特點(diǎn)灰鑄鐵的消費(fèi)特點(diǎn) 6. 6.灰鑄鐵的熱處置灰鑄鐵的熱處置 消除應(yīng)力退火；消除應(yīng)力退火； 消除白口組織改善切削加工性能退火消除白口組織改善切削加工性能退火 外表淬火外表淬火 如車床導(dǎo)軌如車床導(dǎo)軌 二、可鍛鑄鐵 malleable castiron 又稱 馬鐵、韌性鑄鐵、展性鑄鐵、瑪鋼1.成分：成分：Wc=2.22.8%,Wsi=11.8; 含碳、硅量低。含碳、硅量低。2.消

9、費(fèi)過程：首先澆注成白口鑄鐵件，然后再經(jīng)過可鍛化石墨化退火而消費(fèi)過程：首先澆注成白口鑄鐵件，然后再經(jīng)過可鍛化石墨化退火而得到團(tuán)絮狀石墨的可鍛鑄鐵。得到團(tuán)絮狀石墨的可鍛鑄鐵。因退火方法不同分：因退火方法不同分： 白心白心B可鍛鑄鐵；可鍛鑄鐵； 黑心黑心(H)可鍛鑄鐵；可鍛鑄鐵； PZ可鍛鑄鐵等三種。可鍛鑄鐵等三種。 3.性能性能 Rm、A、ak比灰比灰鑄鐵好。但不能鍛造。鑄鐵好。但不能鍛造。4.牌號(hào) GB944088K T H或Z A= % Rm Mpa 黑心或P 可鍛鑄鐵可鐵 如：如：KTH30006；建筑腳手架扣件、三；建筑腳手架扣件、三通管件、閥門。通管件、閥門。 KTZ55004；用于；載

10、荷較高的耐磨損、；用于；載荷較高的耐磨損、凸輪軸，齒輪等。凸輪軸，齒輪等。 見見P48 表表24。三、球墨鑄鐵 nodular graphite cast-iron 1. 成分：在金屬液中參與球化劑 稀土鎂合金 球化處置使 G 變?yōu)榍驙睢?2.組織：基體是F，F(xiàn)+P，P+球狀 石墨 G 3.性能：較高的Rm、 -1舊疲勞強(qiáng)度，但A、ak比鋼差。 4.牌號(hào)、用途 GB134888 見教材P49表25牌號(hào)：牌號(hào)：Q T A=% Rm Mpa 球墨鑄鐵球鐵球墨鑄鐵球鐵 5.球鐵的消費(fèi)特點(diǎn) (1)鐵水 含碳硅量要高；S、P要低；溫度1400。 (2)球化與孕育處置 球化是關(guān)鍵， 預(yù)先將粉碎的球化劑稀土

11、鎂合金， 放置在鐵水包內(nèi)，上面鋪蓋硅鐵粉 和草木灰。 先沖入約2/3鐵水； 稍置，待反響后，再置入孕育劑， 用余下的1/3鐵水沖入包內(nèi)，進(jìn)展孕育。 (3)鑄型工藝 利用冒口、冷鐵補(bǔ)縮；加大鑄型剛度。 (4)熱處置 常用有：退火、正火、調(diào)質(zhì)和等溫淬火。四、蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵是近年開展起來的新型鑄鐵，其G片短；片端鈍而圓，類似蠕蟲俗：毛豆蟲 1.蠕墨鑄鐵的性能 優(yōu)于灰鐵，不如球鐵；厚大截面性能均勻；導(dǎo)熱性優(yōu)于球鐵。 2.蠕鐵牌號(hào) 以“RuT表示；后面三位數(shù)為Rm值。 3.蠕鐵制取與運(yùn)用 造蠕鐵同造球鐵；用于制造外形復(fù)雜的大件，如：重型機(jī)床、大型內(nèi)燃機(jī)機(jī)體可以代鋼。2鑄鋼件消費(fèi) 一、鑄鋼的類別和性能

12、按化學(xué)成分分： 1.鑄造碳鋼 運(yùn)用最多 占鑄鋼產(chǎn)量80； 牌號(hào),例：ZG200400; ZG讀作：鑄鋼；兩組數(shù)字 2. 2.鑄造合金鋼鑄造合金鋼 適用耐磨、耐熱、耐蝕等特殊適用耐磨、耐熱、耐蝕等特殊要求，如：要求，如：ZGMn13ZGMn13為鑄造耐磨鋼，坦克履帶板、為鑄造耐磨鋼，坦克履帶板、破碎機(jī)顎板；破碎機(jī)顎板；ZG1Cr18Ni9ZG1Cr18Ni9為鑄造鎳鉻不銹鋼，可耐為鑄造鎳鉻不銹鋼，可耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿。強(qiáng)酸強(qiáng)堿。 按序?yàn)椋篟e、Rm值 。(見教材P51表26 1.鋼的熔煉要求用電弧爐、感應(yīng)電爐。為什么？ 2.鑄造工藝 由于鋼的熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差，鋼水易氧化和吸氣，而且其體積收縮為鋼的23倍

13、。 因此鑄鋼用砂耐火、透氣性要高；冒口個(gè)頭大與冷鐵配合要好； 3.熱處置 為消除鑄態(tài)晶粒粗大、組織不勻及內(nèi)應(yīng)力，鑄鋼件鑄后必需熱處置，主為：正火或退火。3銅鋁合金鑄件消費(fèi) 有色合金熔融性質(zhì)：熔點(diǎn)低；流動(dòng)性好；收縮大；易吸氣、易氧化。 一、鑄造特點(diǎn)：容易鑄造、注重熔煉、防止氧化。 二、鑄造銅合金 純銅紫銅，玫瑰紅色，外表氧化膜后呈紫色。 白銅 CuNi合金；精細(xì)件，儀表；如 B19 等 青銅 CuSn 合金常稱錫青銅。如Z CuSn10Pb1 (俗稱：10-1錫青銅) 黃銅 CuZn 合金 顏色隨Zn，由黃紅色淡黃色；如：ZCuZn38(含38的鋅，余為銅) 三、鑄造鋁合金 1.純鋁 Al al

14、uminium 雪白色，熔點(diǎn)660，面心立方晶格，沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。 2.鋁合金的分類： 變形鋁合金 ；鑄造鋁合金 (1)變形鋁合金 廠家直接按加工成各種規(guī)格的型材、板材、帶材、 管材、線材等。 防銹鋁合金 L F 硬鋁鋁合金 L Y 超硬鋁合金 L C 鍛鋁鋁合金 L D 牌號(hào)采用國(guó)際四位數(shù)字符表示；新牌號(hào)：5A05 LF5代號(hào)；2A11 對(duì)應(yīng) 代號(hào) LY11； 7A04 LC4等。2鑄造鋁合金 GB/T117395 代號(hào)：Z L 合金順序號(hào) 合金類別 鑄造鋁合金 如 ZL101，ZL104，ZL202，ZL301，ZL401等 1-Al-Si1-Al-Si 2-Al-Cu 2-Al-Cu 3-Al-Mg3-Al-Mg4-Al-Zn4-Al-Zn作業(yè)：P54 ： 2、3、6應(yīng)列表填寫、9小結(jié)：本章討論了常用合金的消費(fèi)，重點(diǎn)是鑄鐵件消費(fèi)，要熟知消費(fèi)工藝特點(diǎn)，并會(huì)簡(jiǎn)單運(yùn)用；鑄鋼消費(fèi)、銅鋁合金消費(fèi)要熟記常用牌號(hào)。牌號(hào)牌號(hào): ZAlSi7Mg: ZAlSi7MgZL101 ZL101 儀表、殼體等；儀表、殼體等； ZAlSi9MgZAlSi9MgZL104 ZL104 汽缸體零件；汽缸體零件； ZAlZn6Mg-ZL401 ZAlZn6Mg-ZL401 壓力鑄造零件，外形復(fù)雜壓力鑄造零件，外形復(fù)雜零件。零件。 課后練習(xí)的討論課