鋼鐵材料工業(yè)鑄鐵

1、定義：定義： 鑄鐵是碳質(zhì)量分數(shù)大于鑄鐵是碳質(zhì)量分數(shù)大于2.11%、并常并常含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵碳合金。碳合金。 用途：用途： 用于制造機床的床身、床頭箱用于制造機床的床身、床頭箱,發(fā)動發(fā)動機的汽缸體、機器的底座等，是工程上最常用機的汽缸體、機器的底座等，是工程上最常用的金屬材料之一。的金屬材料之一。 箱體箱體啟動閥啟動閥鑄鐵曲軸鑄鐵曲軸內(nèi)燃機汽缸內(nèi)燃機汽缸鑄鐵分類：鑄鐵分類：根據(jù)碳在鑄鐵中存在形根據(jù)碳在鑄鐵中存在形不同，可分不同，可分三大類三大類：（1）白口鑄鐵）白口鑄鐵 ( 2 ) 灰口鑄鐵灰口鑄鐵（3）麻口鑄鐵）麻口鑄鐵 F+GF+P+GP+

2、Gl 鑄鐵的性能特點鑄鐵的性能特點l 力學性能低。力學性能低。由于由于石墨相當于鋼基體中石墨相當于鋼基體中的裂紋或空洞，破壞的裂紋或空洞，破壞了基體的連續(xù)性，且了基體的連續(xù)性，且易導(dǎo)致應(yīng)力集中。易導(dǎo)致應(yīng)力集中。鑄鐵與鑄鋼的強度比較鑄鐵與鑄鋼的強度比較根據(jù)根據(jù)石墨（石墨（G）在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：普通灰鑄鐵：石墨呈普通灰鑄鐵：石墨呈片狀片狀可鍛鑄鐵：石墨呈可鍛鑄鐵：石墨呈團絮狀團絮狀蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲狀蠕蟲狀球墨鑄鐵：石墨呈球墨鑄鐵：石墨呈球狀球狀灰口鑄鐵的種類：灰口鑄鐵的種類：一、一、 普通灰鑄鐵普通灰鑄鐵 灰鑄鐵有鐵素體、珠光體、灰鑄鐵有鐵素體

3、、珠光體、(鐵素體鐵素體+珠光體珠光體)+石墨三種基本組織石墨三種基本組織：鐵素體灰鑄鐵鐵素體灰鑄鐵珠光體灰鑄鐵珠光體灰鑄鐵鐵素體加珠光體灰鑄鐵鐵素體加珠光體灰鑄鐵石墨片的三維形貌石墨片的三維形貌孕育處理前孕育處理前孕育處理后孕育處理后硅鐵硅鐵硅鈣硅鈣由于石墨片對鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的由于石墨片對鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)性、完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其連續(xù)性、完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其抗拉強抗拉強度低于鋼、而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料。度低于鋼、而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料。灰鑄鐵灰鑄鐵具有非常優(yōu)良的鑄造性能。具有非常優(yōu)良的鑄造性能。（二

4、）灰鑄鐵的性能與應(yīng)用（二）灰鑄鐵的性能與應(yīng)用但其抗壓強度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣泛用于作承但其抗壓強度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣泛用于作承受壓力載荷的零件和結(jié)構(gòu)，如受壓力載荷的零件和結(jié)構(gòu)，如機座、機床床身、軸承機座、機床床身、軸承等。等。葉輪葉輪 發(fā)動機飛輪發(fā)動機飛輪 大型船用柴油機汽缸體大型船用柴油機汽缸體(HT-300)重型機床床身重型機床床身(HT-250)變速箱體變速箱體HT + 三位數(shù)字三位數(shù)字數(shù)字表示數(shù)字表示最低抗最低抗拉強度拉強度如：如：HT150，HT200，HT250熱處理熱處理只能改變基體組織只能改變基體組織，不能改變石墨不能改變石墨的的形態(tài)和分布，對提高性能效果不大。通

5、常對其形態(tài)和分布，對提高性能效果不大。通常對其進行熱處理的方法和平共處進行熱處理的方法和平共處目的是：目的是：1. 消除內(nèi)應(yīng)力退火：消除內(nèi)應(yīng)力退火：2. 高溫退火：消除白口組織高溫退火：消除白口組織3. 表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲勞表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲勞強度強度?；诣T鐵件灰鑄鐵件汽缸套汽缸套活塞環(huán)活塞環(huán)二、二、 可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵（一）生產(chǎn)方法：（一）生產(chǎn)方法： 先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵,然后進行然后進行高溫高溫石墨化退火石墨化退火,使?jié)B碳體分解得到使?jié)B碳體分解得到團絮狀石墨團絮狀石墨。（二）可鍛鑄鐵的組織：二）可鍛鑄鐵的組織：可鍛鑄鐵有可鍛鑄鐵有鐵素體

6、和珠光體鐵素體和珠光體兩種基體。兩種基體。 （三（三) 可鍛鑄鐵的牌號可鍛鑄鐵的牌號: 鐵素體鐵素體可鍛鑄鐵以可鍛鑄鐵以 “KTH” 表示，表示， 珠光體珠光體可鍛鑄鐵以可鍛鑄鐵以 “KTZ” 表示。表示。 其后的兩組數(shù)字表示其后的兩組數(shù)字表示最低抗拉強度最低抗拉強度和和延伸率延伸率。 如：如：KTH 350-10、 KTZ 600-3黑心可鍛鑄鐵黑心可鍛鑄鐵 珠光體可鍛鑄鐵珠光體可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵的石墨化退火可鍛鑄鐵的石墨化退火可鍛鑄鐵管件可鍛鑄鐵管件三、三、 球墨鑄鐵球墨鑄鐵（一）生產(chǎn)方法：（一）生產(chǎn)方法： 在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑而直接獲得球狀

7、石墨而直接獲得球狀石墨,得到球墨鑄鐵得到球墨鑄鐵.（二）球墨鑄鐵的組織二）球墨鑄鐵的組織鐵素體加珠光體球墨鑄鐵鐵素體加珠光體球墨鑄鐵 鐵素體球墨鑄鐵鐵素體球墨鑄鐵 珠光體球墨鑄鐵珠光體球墨鑄鐵 球墨鑄鐵中的石墨球球墨鑄鐵中的石墨球 （三）三）球墨鑄鐵球墨鑄鐵的牌號：的牌號： 用用 “QT” 標明，其后標明，其后兩組兩組數(shù)值表示最低數(shù)值表示最低抗拉強度抗拉強度和和延伸率延伸率。如：如： QT 420-10、 QT 600-2、 QT 800-2 （四）球墨鑄鐵的應(yīng)用（四）球墨鑄鐵的應(yīng)用 具有與鋼相近的具有與鋼相近的力學性能，可代替力學性能，可代替鋼和合金鋼使用。鋼和合金鋼使用。球墨鑄鐵管道接口球

8、墨鑄鐵管道接口 核燃料貯存運輸核燃料貯存運輸容器容器(QT350-22)鑄鐵曲軸鑄鐵曲軸制品制品(軋輥與輥環(huán)軋輥與輥環(huán))貝氏體基球墨鑄鐵貝氏體基球墨鑄鐵四、四、 蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵 （一）生產(chǎn)方法：（一）生產(chǎn)方法： 在一定成分的鐵水中加入適量的在一定成分的鐵水中加入適量的蠕化劑蠕化劑而而煉成的，其方法與程序與球墨鑄鐵基本相同。煉成的，其方法與程序與球墨鑄鐵基本相同。 （二）蠕墨鑄鐵的組織（二）蠕墨鑄鐵的組織 蠕墨鑄鐵的石墨具有介于片狀和球狀之間的中間形蠕墨鑄鐵的石墨具有介于片狀和球狀之間的中間形態(tài)，其石墨片的長厚比較小，端部較鈍。呈態(tài)，其石墨片的長厚比較小，端部較鈍。呈蠕蟲狀。蠕蟲狀。（三）蠕墨

9、鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用（三）蠕墨鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用 蠕墨鑄鐵以蠕墨鑄鐵以 “RuT” 表示，其后的數(shù)字表示表示，其后的數(shù)字表示最最低抗拉強度低抗拉強度。 RuT300、RuT420 牌號牌號： 蠕墨鑄鐵是一種新型蠕墨鑄鐵是一種新型高強鑄鐵材料高強鑄鐵材料。它的。它的強度接近于球墨鑄鐵，并且有一定的韌性、強度接近于球墨鑄鐵，并且有一定的韌性、較高的耐磨性；同時又有和灰口鑄鐵一樣的較高的耐磨性；同時又有和灰口鑄鐵一樣的良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。 性能性能： 蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換高壓熱交換器、內(nèi)燃機汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模

10、、液壓閥器、內(nèi)燃機汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模、液壓閥等等鑄件。鑄件。 應(yīng)用應(yīng)用：排排氣氣管管 進進氣氣管管 蠕墨鑄鐵的組織：蠕墨鑄鐵的組織： 基體（基體（F、F+P、P）+ 蠕蟲狀蠕蟲狀G 蠕墨鑄鐵中的石墨蠕墨鑄鐵中的石墨蠕墨鑄鐵中的石墨蠕墨鑄鐵中的石墨珠光體基體珠光體基體鐵素體基體鐵素體基體灰鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵玻璃模具玻璃模具制動鼓制動鼓五、五、 特殊性能鑄鐵特殊性能鑄鐵 在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些具有各種特殊性能的合金鑄鐵。具有各種特殊性能的合金鑄