可鍛鑄鐵與球墨鑄鐵

湘西民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院備課用紙第2節(jié)（每節(jié)、每課或連排2課時(shí)）課題：可鍛鑄鐵與球墨鑄鐵講授節(jié)數(shù)2節(jié)授課班級(jí)11-5高模具111-5高數(shù)控111-5高數(shù)控211-5高數(shù)控311-5高數(shù)控4授課日期星期 日/月星期 日/月星期 日/月星期 日/月星期 日/月教學(xué)目的要求：掌握可鍛鑄鐵化學(xué)成分；了解可鍛鑄鐵的性能及用途；掌握可鍛鑄鐵的牌號(hào)表示方法；了解球墨鑄鐵的性能；了解球墨鑄鐵常用熱處理工藝種類；掌握球墨鑄鐵的牌號(hào)表示方法。學(xué)會(huì)正確識(shí)別可鍛鑄鐵與球墨鑄鐵；能正確選用球墨鑄鐵常用熱處理方法。教學(xué)重點(diǎn)：1、可鍛鑄鐵化學(xué)成分；2、 可鍛鑄鐵的性能及用途；3、 球墨鑄鐵的性能。教學(xué)難點(diǎn)：1、可鍛鑄鐵的牌號(hào)表示方法；2、 球墨鑄鐵常用熱處理；3、 球墨鑄鐵的牌號(hào)。作業(yè)布置：配套習(xí)題冊(cè)一、5.6.7.8.二、6.7.8.9.10.三、4.5.6。教具：三角板一只。教學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)下貞課后小結(jié)：本次課重點(diǎn)在于學(xué)習(xí)可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵的組織、性能及牌號(hào)，難點(diǎn)在于可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵的熱處理工藝。通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，再聯(lián)系前面第六章學(xué)習(xí)過(guò)的鋼的熱處理工藝加于比較，看看鑄鐵的熱處理于鋼的熱處理工藝有何異同。注意一點(diǎn)可鍛鑄鐵是不可以鍛造的哦，而球墨鑄鐵的性能是所有幾種鑄鐵中力學(xué)性能最好的。可鍛鑄鐵，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，有較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌度，可以部分代替碳鋼?？慑戣T鐵白口鑄鐵通過(guò)石墨化退火處理得到的一種高強(qiáng)韌鑄鐵。有較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌度，可以部分代替碳鋼。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。這種鑄鐵因具有-定的塑性和韌性，所以俗稱瑪鋼、馬鐵，又叫展性鑄鐵或韌性鑄鐵。8.2.1可鍛鑄鐵化學(xué)成分首先澆注成白口鑄鐵件，然后經(jīng)可鍛化退火(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?？慑戣T鐵的化學(xué)成分是：wC=2.2%?2.8%，wSi=1.0%?1.8%，wMn=0.3%?0.8%，wS^O.2%，wP^O.1%?？慑戣T鐵的組織有二種類型：鐵素體(F)+團(tuán)絮狀石墨(G)；珠光體(P)+團(tuán)絮狀石墨(G)。8.2.2可鍛鑄鐵的性能及用途可鍛鑄鐵的性能白口鑄鐵的切削加工性能極差，但是經(jīng)過(guò)高溫回火后，有較高的強(qiáng)度和可塑性，可以切削加工。由于可鍛鑄鐵中的石墨呈團(tuán)絮狀，對(duì)基體的割裂作用較小，因此它的力學(xué)性能比灰鑄鐵高，塑性和韌性好，但可鍛鑄鐵并不能進(jìn)行鍛壓加工。可鍛鑄鐵的基體組織不同，其性能也不一樣，其中黑心可鍛鑄鐵具有較高的塑性和韌性，而珠光體可鍛鑄鐵具有較高的強(qiáng)度，硬度和耐磨性?？慑戣T鐵的用途黑心可鍛鑄鐵的強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性好，用于載荷不大、承受較高沖擊、振動(dòng)的零件。珠光體基體可鍛鑄鐵因具有高的強(qiáng)度、硬度，用于載荷較高、耐磨損并有一定韌性要求的重要零件。8.2.3可鍛鑄鐵的牌號(hào)表示方法牌號(hào)表示方法可鍛鑄鐵的牌號(hào)是由“KTH”(“可鐵黑”三字漢語(yǔ)拼音字首)或“KTZ”

（“可鐵珠”三字漢語(yǔ)拼音字首）后附最低抗拉強(qiáng)度值（MPa）和最低斷后伸長(zhǎng)

率的百分?jǐn)?shù)表示。例如牌號(hào)KTH350—10表示最低抗拉強(qiáng)度為350MPa、最低斷

后伸長(zhǎng)率為10%的黑心可鍛鑄鐵，即鐵素體可鍛鑄鐵；KTZ650—02表示最低抗拉強(qiáng)度為650MPa、最低斷后伸長(zhǎng)率為2%的珠光體可鍛鑄鐵。KTH350T01斷后忡長(zhǎng)率（%）KTH350T01斷后忡長(zhǎng)率（%） 抗拉強(qiáng)度（州*} -罷心可鐵常見(jiàn)的幾種可鍛鑄鐵KTZ650-021T|斷后忡長(zhǎng)率（%） 抗拉強(qiáng)度-珠光體可映（1）鑄鐵牌號(hào)KTH300—06、KTH330—08、KTH350—10、KTH370—12:用于制造管道配件、低壓閥門、汽車拖拉機(jī)的后橋外殼、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、機(jī)床零件等。（2） 鑄鐵牌號(hào)KTZ450—06、KTZ550—04、KTZ650—02、KTZ700—02:制造強(qiáng)度要求較高、耐磨性較好的鑄件，如齒輪箱、凸輪軸、曲軸、連桿、活塞環(huán)等（3） 鑄鐵牌號(hào)KTB380—04、KTB380—12、KTB400—05、KTB450—07:此為白心可鍛鑄鐵，僅限于制造薄壁鑄件和焊接后不需進(jìn)行熱處理的鑄件、由于工藝較復(fù)雜，故在機(jī)械制造上較少應(yīng)用。8.2.4球墨鑄鐵概述球墨鑄鐵是通過(guò)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(lái)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)展為僅次于灰鑄鐵的、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。8.2.5球墨鑄鐵的性能球鐵鑄件差不多已在所有主要工業(yè)部門中得到應(yīng)用，這些部門要求高的強(qiáng)度、塑性、韌性、耐磨性、耐嚴(yán)重的熱和機(jī)械沖擊、耐高溫或低溫、耐腐蝕以及尺寸穩(wěn)定性等。為了滿足使用條件的這些變化、球墨鑄鐵現(xiàn)有許多牌號(hào)，提供了機(jī)械性能和物理性能的一個(gè)很寬的范圍。如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO1083所規(guī)定的大多數(shù)球墨鑄鐵鑄件，主要是以非合金態(tài)生產(chǎn)的。顯然，這個(gè)范圍包括抗拉強(qiáng)度大于800牛頓/平方毫米，延伸率為2%的高強(qiáng)度牌號(hào)。另一個(gè)極端是高塑性牌號(hào)，

其延伸率大于17%，而相應(yīng)的強(qiáng)度較低（最低為370牛頓/平方毫米）。強(qiáng)度和延伸率并不是設(shè)計(jì)者選擇材料的唯一根據(jù)，而其它決定性的重要性能還包括屈服強(qiáng)度、彈性模數(shù)、耐磨性和疲勞強(qiáng)度、硬度和沖擊性能等。另外，耐蝕性和抗氧化以及電磁性能對(duì)于設(shè)計(jì)者也許是關(guān)鍵的。為了滿足這些特殊使用，研制了一組奧氏體球鐵，通常叫Ni一Resis球鐵。這些奧氏體球鐵，主要用竦、銘和錳合金化，并且列入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。8.2.6變冷。重新700H60I熱到碳體分解轉(zhuǎn)4卜珠光重新加熱到變冷。重新700H60I熱到碳體分解轉(zhuǎn)4卜珠光2.用于提高強(qiáng)度。具體工氏體，并有部分球狀石墨溶解于奧氏體，經(jīng)保溫后空冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)珠光體，從而提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度。3.淬火加低溫回火處理用于提高硬度。具體工藝：將球墨鑄鐵件加熱到860-900^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，后經(jīng)250-350°C加熱保溫回火，原基體轉(zhuǎn)化為回火馬氏體及殘留奧氏體組織，原球狀石墨形態(tài)不變。處理后的球墨鑄鐵件具有較高的硬度和一定韌性，同時(shí)還保留了石墨的潤(rùn)滑性能。

4.調(diào)質(zhì)處理用于提高綜合力學(xué)性能。具體工藝：將球墨鑄鐵件加熱到860-900^的溫度保溫讓基體組織奧氏體化，再在油或熔鹽中實(shí)現(xiàn)冷卻實(shí)現(xiàn)淬火，后經(jīng)500-600°C的高溫回火，獲得回火索氏體組織，原球狀石墨形態(tài)不變。5.等溫淬火處理用于獲得較高強(qiáng)度。具體工藝：將球墨鑄鐵件加熱到830-870C溫度保溫使奧氏體化后，投入280-350C的熔鹽中保溫，讓奧氏體部分轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，原球狀石墨不變，從何獲得比較高強(qiáng)度的球墨鑄鐵。8.2.7球墨鑄鐵的牌號(hào)球墨鑄鐵代號(hào)Q