常用鑄造合金的生產(chǎn)

第二章常用鑄造合金的生產(chǎn)§1鑄鐵件生產(chǎn)

按碳的存在形式分

1.白口鑄鐵whitecast--iron—碳以碳化物（Fe3C)形式出現(xiàn)。斷口：銀白色，硬而脆；很難切削，很少直接用于零件.2.灰口鑄鐵

graycast—iron

碳以石墨形式出現(xiàn)。斷口：呈灰色；常用材料。3.麻口鑄鐵

mottledcast—iron

碳以Fe3C+石墨形式出現(xiàn)。斷口：白色與灰色之間；此類鑄鐵脆性很大，很少使用。另：合金鑄鐵：鑄鐵中加入合金元素，改善性能。以碳以石墨形式存在的鑄鐵斷口呈灰色，故稱之：灰口鑄鐵GB5611—95鑄鐵是在凝固過程中經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變，用于生產(chǎn)鑄件的鐵基合金的總稱。

常用灰口鑄鐵又可分為：

1.普通灰鑄鐵（片狀G）；2.可鍛鑄鐵（團(tuán)絮狀G）；3.球墨鑄鐵（球狀G）；4.蠕墨鑄鐵（蠕蟲狀G）

G—graphite字頭)

補充：關(guān)于生鐵一、普通灰鑄鐵（片狀G）（簡稱灰鐵）

生鐵

：pig—iron

鐵礦石在高爐中煉出來的。煉鐵（Iron－making)工藝，分鑄造生鐵和煉鋼生鐵（WSi<1.25%)兩種；鑄造生鐵與其他材料一起熔化后，獲得的材料，叫鑄鐵；煉鋼生鐵通過進(jìn)一步的熔煉，得到鋼材，此過程稱煉鋼steel—making。

1..普通灰鑄鐵的性能

灰鐵的顯微組織

＝金屬基體（F+P）＋片G

如右圖所示：相當(dāng)于在鋼的基體上嵌入了大量G片。

由于G的存在；

①減少了基體承載的有效面積；②G的尖角割裂基體還造成嚴(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：

石墨是碳的一種結(jié)晶形式，六方晶格，碳原子呈層片狀排列；性能：σ、δ、ak很低，硬度為3HBS；低的力學(xué)性能，實際使灰鐵基體上布滿了裂紋和孔洞。①良好的鑄造性（流動性好，收縮小）；②易切削；（？）③抗壓強度高；④減震和減摩性能好；⑤切口不敏感性；⑥制造容易、價格便宜。2.鑄鐵的組織及影響因素灰鑄鐵按基體不同可分為;P灰鑄鐵P+F灰鑄鐵F灰鑄鐵

要控制鑄鐵組織與成分，必須控制其石墨化程度，而影響石墨化的主要因素為：（1）化學(xué)成分

隨C、Si增多，G核增多，析出G多而粗大；反之，G少；S、Mn阻礙G，增加白口化，應(yīng)嚴(yán)控，P增加冷脆性。

教材P45圖將不同碳硅含量鑄鐵分成五種組織

Ⅰ—白口鑄鐵區(qū)（Ld＋Fe3CⅡ＋P）Ⅱa—麻口鑄鐵區(qū)（Ld＋Fe3CⅡ＋P＋G）

Ⅱ—P灰鐵區(qū)（P＋G）

Ⅱb—P-F灰鐵區(qū)（P+F+G）Ⅲ—F灰鐵區(qū)（F+G）成分：Wc=2.7%~3.9%；Wsi=1.1~2.6%；WMn=0.6~1.2%（2）冷卻速度(V)

冷卻快，原子來不及急擴(kuò)散，G化難以進(jìn)行；易白口。

冷卻的慢，可得灰口。顯然，欲求灰口件合理選擇鑄件壁厚。

冷卻速度與鑄型材料也直接關(guān)聯(lián)，如：金屬型比砂型的冷卻速度快，鑄件易白口，

3.灰鑄鐵的孕育處理

直接向已熔煉出爐的低碳、硅含量鐵水中加入孕育劑（經(jīng)過破碎又預(yù)熱的75＃硅鐵）

灰鐵經(jīng)孕育處理后G片細(xì)小均勻力學(xué)性能有明顯提高，故稱高強度鑄鐵

4.灰鑄鐵的牌號、用途

牌號：HT

Rm≥

MPa

灰鑄鐵簡稱“灰鐵”，漢語拼音字母首

熔煉簡便，流動性好有：HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350見表2-3P47；主用于床身、箱體、重錘、暖氣片等。5.灰鑄鐵的生產(chǎn)特點6.灰鑄鐵的熱處理⑴消除應(yīng)力退火；⑵消除白口組織改善切削加工性能退火⑶表面淬火如車床導(dǎo)軌

二、可鍛鑄鐵

malleablecast—iron

——又稱馬鐵、韌性鑄鐵、展性鑄鐵、瑪鋼

1.成分：Wc=2.2~2.8%,Wsi=1~1.8;含碳、硅量低。2.生產(chǎn)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。因退火方法不同分：

白心（B）可鍛鑄鐵；黑心(H)可鍛鑄鐵；P（Z）可鍛鑄鐵等三種。3.性能Rm、A、ak比灰鑄鐵好。但不能鍛造。4.牌牌號號GB9440——88KTH（或或Z）———A=%Rm≥Mpa黑心心或或P可鍛鍛鑄鑄鐵鐵（（可可鐵鐵）如：：KTH300——06；建筑筑腳腳手手架架扣扣件件、、三三通通管管件件、、閥閥門門。。KTZ550——04；用于于；；載載荷荷較較高高的的耐耐磨磨損損、、凸凸輪輪軸軸，，齒齒輪輪等等。。見P48表表2－－4。。三、、球墨墨鑄鑄鐵鐵nodulargraphitecast--iron1.成分分：在金金屬屬液液中中加加入入球球化化劑劑稀土土鎂鎂合合金金———球球化化處處理理使使G變?yōu)闉榍驙顮睢?.組織織：基體體是是（（F，，F(xiàn)+P，，P））+球球狀狀石石墨墨G3.性能能：較高高的的Rm、、σσ-1（（舊舊疲疲勞勞強強度度）），，但但A、、ak比比鋼鋼差差。4.牌號號、、用用途途GB1348——88見教教材材P49表表2－－5牌號號：：QT——A=××××%Rm≥××××××Mpa球墨墨鑄鑄鐵鐵（（球球鐵鐵））5.球球鐵鐵的的生生產(chǎn)產(chǎn)特特點點(1)鐵水水含碳碳硅硅量量要要高高；；S、、P要要低低；；溫溫度度1400℃℃。。(2)球化化與與孕孕育育處處理理球化是是關(guān)鍵鍵，預(yù)先將將粉碎碎的球化劑劑－稀稀土鎂鎂合金金，放置在在鐵水水包內(nèi)內(nèi)，上上面鋪鋪蓋硅硅鐵粉粉和草木木灰。。先沖入入約2/3鐵水水；稍置，，待反反應(yīng)后后，再再置入入孕育劑劑，用余下下的1/3鐵水水沖入入包內(nèi)內(nèi)，進(jìn)進(jìn)行孕孕育。。(3)鑄型工工藝?yán)妹懊翱凇?、冷鐵鐵補縮縮；加加大鑄鑄型剛剛度。。(4)熱處理理常用有有：退退火、、正火火、調(diào)調(diào)質(zhì)和和等溫溫淬火火。四、蠕蠕墨鑄鑄鐵蠕墨鑄鑄鐵是是近年年發(fā)展展起來來的新新型鑄鑄鐵，，其G片短短；片端鈍鈍而圓圓，類似似蠕蟲蟲（俗俗：毛豆蟲蟲）1.蠕墨鑄鑄鐵的的性能能優(yōu)于灰灰鐵，，不如如球鐵鐵；厚厚大截截面性性能均均勻；；導(dǎo)熱熱性優(yōu)優(yōu)于球球鐵。。2.蠕鐵牌牌號以“RuT－×××××”表示；；后面面三位位數(shù)為為Rm值。。3.蠕鐵制制取與與應(yīng)用用造蠕鐵鐵同造造球鐵鐵；用用于制制造形形狀復(fù)復(fù)雜的的大件件，如如：重重型機(jī)機(jī)床、、大型型內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)機(jī)體可可以代代鋼。。§2鑄鑄鋼件件生產(chǎn)產(chǎn)一、鑄鋼的的類別別和性性能按化學(xué)學(xué)成分分分：1.鑄造碳碳鋼應(yīng)用最最多（（占鑄鑄鋼產(chǎn)產(chǎn)量80％％）；牌號,例：ZG200－400;ZG””讀作作：鑄鋼；兩組數(shù)數(shù)字2.鑄造合合金鋼鋼適用耐耐磨、、耐熱熱、耐耐蝕等等特殊殊要求求，如如：ZGMn13為鑄造造耐磨磨鋼，，坦克克履帶帶板、、破碎碎機(jī)顎顎板；；ZG1Cr18Ni9為鑄造鎳鎳鉻不不銹鋼鋼，可耐耐強酸酸強堿堿。二、鑄鑄造件件的生生產(chǎn)特特點按序為為：Re、Rm值。。(見教材材P51表表2－－6）1.鋼鋼的熔熔煉要求用用電弧弧爐、、感應(yīng)應(yīng)電爐爐。（為什么么？）2.鑄鑄造工工藝由于鋼鋼的熔熔點高高、流流動性性差，，鋼水水易氧氧化和和吸氣氣，而而且其其體積積收縮縮為鋼鋼的2～3倍。。因此鑄鑄鋼用用砂耐耐火、、透氣氣性要要高；；冒口口（個個頭大大）與與冷鐵鐵配合合要好好；3.熱熱處理理為消除除鑄態(tài)態(tài)晶粒粒粗大大、組組織不不勻及及內(nèi)應(yīng)應(yīng)力，，鑄鋼鋼件鑄鑄后必必須熱熱處理理，主主為：：正火火或退退火。?！?銅銅鋁合合金鑄鑄件生生產(chǎn)有色合合金熔熔融性性質(zhì)：：熔點低低；流流動性性好；；收縮縮大；；易吸吸氣、、易氧氧化。。一、鑄鑄造特特點：容易鑄鑄造、、注重重熔煉煉、防防止氧氧化。。二、鑄鑄造銅銅合金金純銅－－紫銅，，玫瑰瑰紅色色，表表面氧氧化膜膜后呈呈紫色色。白銅－－Cu——Ni合金金；精精密件件，儀儀表；；如B19等等青銅－－Cu——Sn合合金金常稱錫錫青銅銅。如ZCuSn10Pb1(俗稱稱：10-1錫錫青銅銅)黃銅－－Cu——Zn合合金金顏色隨隨Zn↑，，由黃黃紅色色→淡淡黃色色；如如：ZCuZn38(含38％％的鋅鋅，余余為銅銅)三、鑄鑄造鋁鋁合金金1.純鋁Alaluminium—銀白白色，，熔點點660℃℃，面面心立立方晶晶格，，沒有有同素素異構(gòu)構(gòu)轉(zhuǎn)變變。2.鋁合金金的分分類：：變形鋁合金金；；鑄造鋁合金金(1)變形鋁合金金廠家直直接按按加工工成各各種規(guī)規(guī)格的的型材材、板板材、、帶材材、管管材材、線線材等等。防銹鋁鋁合金金LF硬鋁鋁鋁合金金LY超硬鋁鋁合金金LC鍛鋁鋁鋁合金金LD牌號采采用國國際四四位數(shù)數(shù)字符符表示示；新新牌號號：5A05LF5（代代號））；2A11對對應(yīng)應(yīng)代代號LY11；7A04LC4等等。（2）鑄鑄造鋁鋁合金金GB/T1173——95代號：：ZL××××××－合金順順序號號合金類類別鑄造鋁鋁合金金如ZL101，ZL104，ZL202，ZL301，ZL401等1-Al-Si2-Al-Cu3-Al-Mg4-Al-Zn作業(yè)：：P54：：2、、3、、6（（應(yīng)列列表填填寫））、9小結(jié)：本章討討論了了常用用合金金的生生產(chǎn)，，重點點是鑄鑄鐵件件生產(chǎn)產(chǎn)，要要熟知知生產(chǎn)產(chǎn)工藝藝特點點，并并會簡簡單應(yīng)應(yīng)用；；鑄鋼鋼生產(chǎn)產(chǎn)、銅銅鋁合合金生生產(chǎn)要要熟記記常用用牌號號。牌號:ZAlSi7Mg－－ZL101儀儀表表、殼殼體等等；ZAlSi9Mg－－ZL104汽汽缸體體零件件；ZAlZn6Mg----ZL401壓壓力鑄鑄造零零件，，形狀狀復(fù)雜雜零件件。課后練練習(xí)的的討論論(P54-9)⑼下列列鑄件件適宜宜選用用哪類類鑄造造合金金？請請闡述述理由由?；疖囕嗇啠喊碐B8061－－88規(guī)定定：“鐵鐵路用用輾（（nian）鋼鋼整體體車輪輪”有有專門門鋼號號：CL60(Wc=0.55~0.65)CL45MnSiV另外：GB8062－－88規(guī)規(guī)定：“鐵路用用粗制輪輪箍”用用鋼，鋼鋼號：LG60LG65等摩托車氣氣缸體：：宜選選用鋁硅硅合金（（ZL1××）），理由：鋁鋁硅合合金輕而而且散熱熱效果好好，強度度足夠。。減速器蝸蝸輪：選選用鑄造造青銅（（ZCuZn10Pb1).理由：減減摩為主主，散熱熱作用好好，強度度不重要要。9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。13:13:1813:13:1813:1312/29/20221:13:18PM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2213:13:1813:13Dec-2229-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。13:13:1813:13:1813:13Thursday,December29,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2213:13:1813:13:18December29,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。29十二二月20221:13:18下下午13:13:1812月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月221:13下下午12月-2213:13December29,202216、行動出出成果，，工作出出財富。。。2022/12/2913:13:1913:13:1929December202217、做前前，能能夠環(huán)環(huán)視四四周；；做時時，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點的的射線線向前前。。。1:13:19下下午1:13下下午午13:13:1912月月-229、沒沒有有失失敗敗，，只只有有暫暫時時停停止止成成功功??！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒有有。。。13:13:1913:13:1913:1312/29/20221:13:19PM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點點點小小小努力力的積積累。。。12月月-2213:13:1913:13Dec-2229-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對對圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。13:13:1913:13:1913:13Thursday,December29,202213、不不知知香香積積寺寺，，數(shù)數(shù)里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2213:13:1913:13:19December29,202214、意志志堅強強的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。29十十二二月20221:13:19下下午13:13:1912月月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。十二二月月221:13下下午午12月月-2213:13December29,202216、少年十五二二十時，步行行奪得胡馬騎騎。。2022/12/2913:13:1913:13:1929December202217、空山新雨后后，天氣晚來來秋。。1:13:19下午1:13下下午13:13:1912月-229、楊楊柳柳散散和和風(fēng)風(fēng)，，青青山山澹澹吾吾慮慮。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、閱讀讀一切切好書書如同同