5 鑄鐵件的生產(chǎn)

厚德博學追求卓越5常用合金鑄件的生產(chǎn)主要內(nèi)容鑄鐵件的生產(chǎn)一鑄鋼件的生產(chǎn)二三鑄造有色合金件的生產(chǎn)四小結(jié)

古代中國在公元前就發(fā)明了液態(tài)冶煉：利用鼓風機使燃料充分燃燒，用高溫火焰熔化鐵礦，并不斷加入木炭粉，使其保持液態(tài)，令爐渣充分析出，最后用液態(tài)的鐵碳合金鑄造農(nóng)具和日用品——就是鑄鐵。如果用剛?cè)刍纳F灌注攪拌，也能得到較好的鋼——這種做法一直延續(xù)到了大躍進時代。一、鑄鐵件的生產(chǎn)鑄鐵的分類

鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金。工業(yè)上常用的鑄鐵一般含碳量在2.4%～4.0%的范圍內(nèi)，此外，還含有0.6%～3.0%Si，0.4%～1.2%Mn，P≤0.3%，S≤0.15%等元素。

碳在鐵碳合金中的存在形式有：滲碳體和石墨。

1.白口鑄鐵:在白口鑄鐵中的碳除極少量溶入鐵素體中外，其余的都以化合碳——Fe3C存在，因其斷口呈銀白色，故稱為白口鑄鐵。

根據(jù)碳在鑄鐵中所存在的形式不同，把鑄鐵可分為以下幾類：共晶白口鑄鐵

白口鑄鐵中存在大量硬而脆的Fe3C，故白口鑄鐵的性能非常硬和脆，不能切削加工。因此，工業(yè)上很少直接用它來制造機械零件，而主要用作煉鋼的原料，或用于制造可鍛鑄鐵的毛坯。鑄鐵的分類

2.麻口鑄鐵:在麻口鑄鐵中的碳一部分以Fe3C形式存在，另一部分以石墨形式存在，斷口為灰白色相間。性能介于白口鑄鐵和灰口鑄鐵之間，既難加工，又無特殊優(yōu)點，故一般很少應用。麻口鑄鐵

3.灰口鑄鐵:在灰口鑄鐵中的碳主要以石墨形態(tài)出現(xiàn)，其斷口呈暗灰色，經(jīng)過不同的處理，石墨還可以呈團絮狀、球狀、蠕蟲狀，使鑄鐵獲得不同的性能。

常用的灰口鑄鐵又可分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等?；诣T鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵蠕墨鑄鐵1.1灰鑄鐵

灰鑄鐵是指具有片狀石墨的鑄鐵，是應用最廣的鑄鐵，其產(chǎn)量占鑄鐵總產(chǎn)量的80%以上。

1.灰鑄鐵的性能

灰鑄鐵的顯微組織由金屬基體（鐵素體和珠光體）和片狀石墨所組成，相當于在純鐵或鋼的基體上嵌入了大量石墨片。

石墨的強度、硬度、塑性極低，因此可將灰鑄鐵視為布滿細小裂紋的純鐵或鋼。石墨愈多、愈粗大、分布愈不均勻，其力學性能愈差。

由于灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。灰鑄鐵的焊接性能很差，如焊接區(qū)容易出現(xiàn)白口組織，裂紋的傾向較大。1.1灰鑄鐵

1.灰鑄鐵的性能

鑄鐵之所以用得如此廣泛，是因為石墨的存在使鑄鐵具有鑄鋼所不具備的性能。優(yōu)良的減振性石墨片割裂了金屬基體，可阻止振動傳播；石墨對基體破壞越嚴重，它的減震性愈好，所以灰鑄鐵的減震性優(yōu)于球墨鑄鐵，更優(yōu)于碳鋼。耐磨性好石墨本身是一種良好的潤滑劑，而石墨剝落后又可使金屬基體形成存儲潤滑油的凹坑，故灰鑄鐵的耐磨性優(yōu)于鋼。缺口敏感性小由于石墨的存在已使金屬基體形成了大量缺口，因此，外來缺口對灰鑄鐵的疲勞強度影響較小，從而增加了零件工作的可靠性。鑄造性能優(yōu)良，切削加工性好灰鑄鐵的含碳量接近共晶成分，流動性好；由于石墨的潤滑及割裂作用，使灰口鑄鐵很易切削加工，屑片易斷，不需使用切削液，刀具磨損少。1.1灰鑄鐵

2.影響鑄鐵組織和性能的因素鑄鐵的石墨化：碳以石墨的形式析出的過程。通常視石墨化過程充分與否，會得到不同基體的鑄鐵組織?；诣T鐵中的碳由化合碳（Fe3C）和石墨碳所組成。根據(jù)化合碳的含量不一樣可以分為以下三種：

鐵素體灰鑄鐵(全部石墨)珠光體灰鑄鐵(化合碳0.8%)鐵素體—珠光體灰鑄鐵(化合碳小于0.8%)

因此，想要控制鑄鐵的組織和性能，必須控制石墨化的程度。1.1灰鑄鐵

2.影響鑄鐵組織和性能的因素影響鑄鐵石墨化的主要因素是化學成分和冷卻速度。

(1)化學成分鑄鐵中的碳、硅、錳、硫、磷對石墨化有著不同的影響，其中最主要的是碳和硅。①碳和硅碳既是形成石墨的元素，又是促進石墨化的元素。含碳愈高，析出的石墨數(shù)量愈多、愈粗大，而基體中鐵素體增加、珠光體減少；反之，含碳降低，石墨減少，且細化。硅是強烈促進石墨化的元素，隨著含硅量的增加，石墨顯著增多。實踐證明，鑄鐵若含硅量過少，即使含碳量高，石墨也很難形成。1.1灰鑄鐵

2.影響鑄鐵組織和性能的因素

(1)化學成分鑄鐵中的碳、硅、錳、硫、磷對石墨化有著不同的影響，其中最主要的是碳和硅。Ⅰ—白口鑄鐵區(qū)

Ⅱa—麻口鑄鐵區(qū)

Ⅱ—珠光體灰口鑄鐵區(qū)

Ⅱb—珠光體、鐵素體灰口鑄鐵區(qū)

Ⅲ—鐵素體灰口鑄鐵區(qū)

碳與硅中，硅的影響更大，當硅含量很低(＜0.5%)時，即使含碳量很高，也不能進行石墨化；硅含量過高，又會使石墨片過多，尺寸過于粗大。一般灰鑄鐵的碳、硅含量要控制在一定范圍內(nèi)，含碳量為2.6%～3.6%，含硅量為1.1%～2.5%。1.1灰鑄鐵

(2)冷卻速度減小冷卻速度可以促進石墨化，增大冷卻速度則阻止石墨化。當其它條件(如化學成分、鑄型材料和澆注溫度等)一定時，鑄件愈厚，冷卻速度愈慢，則石墨化傾向愈大，易得到粗大石墨片和鐵素體基體；反之，鑄件愈薄，冷卻速度愈快，則石墨化傾向愈小，易得到細小石墨片和珠光體基體。Ⅰ—白口鑄鐵區(qū)

Ⅱa—麻口鑄鐵區(qū)

Ⅱ—珠光體灰口鑄鐵區(qū)

Ⅱb—珠光體、鐵素體灰口鑄鐵區(qū)

Ⅲ—鐵素體灰口鑄鐵區(qū)

隨著壁厚的增加，石墨片數(shù)量和尺寸都增加，鑄鐵強度、硬度反而下降，這一現(xiàn)象稱為壁厚(對力學性能的)敏感性。1.1灰鑄鐵

3.灰鑄鐵的孕育處理普通灰鑄鐵的主要缺點是粗大的石墨片嚴重地割裂金屬基體，致使鑄鐵強度低。孕育鑄鐵因石墨仍為片狀，其塑性、韌性仍然很低，故仍然屬于灰鑄鐵。實踐證明，提高灰鑄鐵抗拉強度最有效的途徑是：對出爐鐵液進行孕育處理再行澆注，所獲得的鑄鐵強度可達250～350MPa，這種高強度灰鑄鐵也稱孕育鑄鐵。孕育鑄鐵的制造工藝：（1）控制鐵液化學成分：必須先熔煉出含碳2.8%～3.2%、含硅1%～2%的低碳、低硅鐵液。（2）孕育處理：孕育處理是向鐵液中加入孕育劑，常用的孕育劑為含硅75%的硅鐵合金。

孕育處理的強化原理：孕育劑在鐵水中形成大量彌散的石墨結(jié)晶的核心，使石墨化作用顯著提高，從而得到在細珠光體上均勻分布著細片狀石墨的組織，因此強度、硬度顯著提高。1.1灰鑄鐵

4.灰鑄鐵的牌號由于灰鑄鐵的性能不僅與化學成分有關(guān)，還與鑄件的壁厚（即冷卻速度有關(guān)）。因此，灰鑄鐵的牌號以力學性能來表示。依照國家標準，灰鑄鐵的牌號用“HT”加三位數(shù)字表示，其中“HT”代表灰鑄鐵，由“灰鐵”兩個漢語拼音的第一個字母組成，后面的三位數(shù)字表示其最低抗拉強度值（MPa）。

GB9439-2010規(guī)定了八個灰鑄鐵牌號及不同壁厚灰鑄鐵件的力學性能參考值，其中HT100、HT150、HT200為普通灰鑄鐵，其基體組織依次為鐵素體、鐵素體-珠光體、珠光體；HT250~HT350為孕育鑄鐵。1.1灰鑄鐵

5.灰鑄鐵件的熱處理用于鋼的各種熱處理，原則上也可用于鑄鐵。但熱處理只能改變鑄鐵基體組織，卻不能改變石墨的形狀，因而通過熱處理來提高灰鑄鐵的力學性能效果不大。（1）時效處理

自然時效是將鑄件在機械加工前放置在室外一段時間，使鑄件自行消失一部分內(nèi)應力。此法的缺點是時間長，效果差，目前應用的較少。

人工時效是將冷卻后的鑄件放在100～200℃的爐中，隨爐升溫至500～600℃，經(jīng)較長時間保溫后，緩慢的冷卻下來，這樣可消除90%以上的內(nèi)應力。（2）軟化退火將鑄件加熱至850～900℃，保溫2～5h，使鑄鐵中的白口組織的滲碳體分解為石墨，然后隨爐冷至850～500℃，再置于空氣中冷卻。（3）表面淬火為了提高某些鑄件的表面硬度和耐磨性，如機床導軌的表面和汽缸套內(nèi)壁等，可采用表面淬火法。1.2可鍛鑄鐵

可鍛鑄鐵又稱瑪鋼或瑪鐵，它是將白口鑄鐵坯件經(jīng)長時間高溫退火而得到的一種較高塑性和韌性的鑄鐵。由于石墨呈團絮狀，大大減輕了對金屬基體的割裂作用，因此它比灰鑄鐵有更好的韌性、塑性及強度。為表明其韌性、塑性特征，故稱可鍛鑄鐵，但“可鍛”并非指可以鍛造。

1.可鍛鑄鐵的組織和性能按退火工藝不同，可鍛鑄鐵分為黑心可鍛鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵和白心可鍛鑄鐵三種。黑心可鍛鑄鐵退火中滲碳體全部分解為團絮狀石墨，基體為鐵素體。珠光體可鍛鑄鐵退火時冷卻速度較快，共析滲碳體未石墨化，組織為珠光體基體上分布著團絮狀石墨。1.2可鍛鑄鐵

1.可鍛鑄鐵的組織和性能我國目前以生產(chǎn)黑心可鍛鑄鐵為主，也生產(chǎn)少量珠光體可鍛鑄鐵，白心可鍛鑄鐵很少用。黑心可鍛鑄鐵強度較高，塑性較好，如抗拉強度Rm為300～370MPa，斷后伸長率A為6%～12%，多用于制造承受沖擊，振動和扭轉(zhuǎn)等復雜負荷的零件。1.2可鍛鑄鐵

2.可鍛鑄鐵的制造（1）鑄出白口鑄鐵坯件若坯件在退火前已存在片狀石墨，則退火后仍為片狀石墨，達不到獲得團絮狀石墨的要求，導致廢品的產(chǎn)生。因此，必須采用低碳、低硅的鐵水，以保證獲得白口組織。（2）石墨化退火

1)將白口鑄鐵加熱到950℃以上，保溫30小時左右，組織為奧氏體加石墨團。

2)降溫至710～730℃，保溫20小時左右，共析滲碳體全部石墨化。隨爐冷至500～600℃，空冷，整個退火周期為40～70小時左右。1.3球墨鑄鐵

向出爐的鐵水中加入一定量的球化劑(如純鎂或鎳鎂、稀土鎂等合金)和孕育劑(如硅鐵或硅鈣合金)，以促進碳呈球狀石墨結(jié)晶，而獲得的一種具有較高強度及較好塑性的鑄鐵。

1.球墨鑄鐵的組織和性能球墨鑄鐵由于石墨呈球狀，使石墨對金屬基體的縮減和割裂作用減至最低限度，基體強度的利用率可達70%～90%，而灰鑄鐵僅為30%~50%，故球墨鑄鐵具有比片狀灰鑄鐵高得多的力學性能，抗拉強度可以和鋼媲美，塑性和韌性大大提高。

球墨鑄鐵仍保持灰口鑄鐵的優(yōu)良性能，如良好的耐磨性和減震性，缺口敏感性小，鑄造性能和切削加工性能良好等。球墨鑄鐵管球墨鑄鐵法蘭盤1.3球墨鑄鐵

1.球墨鑄鐵的組織和性能球墨鑄鐵目前已成功取代部分可鍛鑄鐵鑄件、鑄鋼件，也取代了部分負荷較重但受沖擊不大的鑄鋼件。

球墨鑄鐵的牌號中QT表示“球鐵”，后面兩組數(shù)字的含義與可鍛鑄鐵相同。球墨鑄鐵的牌號分為鐵素體珠光體球墨鑄鐵（14個牌號）和固溶強化鐵素體球墨鑄鐵（3個牌號）兩類。1.3球墨鑄鐵

2.球墨鑄鐵的生產(chǎn)特點（1）嚴格控制化學成分

球墨鑄鐵化學成分的要求比灰鑄鐵嚴格，碳、硅含量比灰鑄鐵高，錳、磷、硫含量比灰鑄鐵低。一般碳的質(zhì)量分數(shù)為3.6%～4.0%，含硅量對珠光體球墨鑄鐵為2.0%～2.5%，對鐵素體球墨鑄鐵為2.6%～3.1%。（2）球化處理和孕育處理球化處理即向鐵水中加入球化劑，使石墨呈球狀析出，我國廣泛采用的是稀土鎂合金。孕育處理的作用是促進石墨化，消除球化元素造成的白口傾向，細化石墨球，增加共晶團數(shù)量。1.3球墨鑄鐵

2.球墨鑄鐵的生產(chǎn)特點（3）鑄造工藝

球墨鑄鐵的流動性比灰口鑄鐵差，且鐵水在球化和孕育處理過程中溫度要下降50～100℃，為保證澆注溫度，球墨鑄鐵出鐵溫度至少在1400～1420℃以上。

球墨鑄鐵也具有接近共晶的化學成分，凝固收縮率較低，具有良好的鑄造性能，但較灰鑄鐵的縮孔、縮松傾向大。1.3球墨鑄鐵

2.球墨鑄鐵的生產(chǎn)特點（4）球墨鑄鐵的熱處理

大多數(shù)球墨鑄鐵件鑄后需要進行熱處理，以保證應有的力學性能。這是由于鑄態(tài)的球墨鑄鐵多為珠光體和鐵素體的混合基體，有時還有自由滲碳體，形狀復雜件還存在殘余內(nèi)應力。常用的熱處理方法是退火、正火、調(diào)質(zhì)處理和等溫淬火。1）退火可獲得鐵素體球墨鑄鐵；

2）正火是為了提高球墨鑄鐵基體組織中的珠光體量，以提高其強度和耐磨性；

3）對于一些受力比較復雜、綜合性能要求較高的零件，如連桿、曲軸等，若采用正火，其強度和韌性配合的不理想，則可用調(diào)質(zhì)處理，獲得獲得回火索氏體+石墨組織；4）對于既要求高的強度和韌性，又要求高的硬度和耐磨性，外形復雜、熱處理易變形或開裂的零件，如傳動齒輪、凸輪軸等，可采用等溫淬火，等溫淬火后的組織為下貝氏體+石墨。1.4蠕墨鑄鐵

蠕墨鑄鐵是近年來開始研究和應用的一種新型鑄鐵材料,具有較好的力學性能和導熱性能以及斷面敏感性小等特征。1947年英國人莫羅(H．Morrogh)在研究用鈰處理球墨鑄鐵(簡稱球鐵)的過程中，發(fā)現(xiàn)了蠕蟲狀石墨。60年代中國在高碳鐵液中加入稀土硅鐵合金，發(fā)現(xiàn)其中部分試樣的宏觀斷口呈“花斑”狀，石墨為蠕蟲狀，其性能超過中國標準中HT300的指標。1955年美國人伊斯蒂斯(J．W．Estes)和斯奇內(nèi)登溫德(R．Schneidenwind)首次提出建議，采用蠕墨鑄鐵(簡稱蠕鐵)。1.4蠕墨鑄鐵

1.蠕墨鑄鐵的組織和性能蠕墨鑄鐵的組織為金屬基體上分布著蠕蟲狀石墨。這種石墨形態(tài)介于片狀石墨和球狀石墨之間，在光學顯微鏡下看，石墨短而厚，頭部較圓，形似蠕蟲。

蠕墨鑄鐵有著廣闊發(fā)展前景，主要用來代替高強度灰口鑄鐵、合金鑄鐵、鐵素體球墨鑄鐵和鐵素體可鍛鑄鐵，生產(chǎn)復雜的大型鑄件，如大型柴油機機體，大型機床立柱等。蠕蟲狀石墨引起的應力集中效應比片狀石墨輕，同時基體也得到強化，鑄鐵的力學性能得到明顯提高。江鈴蠕墨鑄鐵發(fā)動機蠕墨鑄鐵的顯微組織1.4蠕墨鑄鐵

2.蠕墨鑄鐵的制造蠕墨鑄鐵的制造過程與球墨鑄鐵制造過程相似。

蠕墨鑄鐵鐵水的化學成分和球墨鑄鐵基本相似：高C、Si，低Mn、P、S。一般成分為：C3.0%～4.0%，Si2.0%～3.0%，Mn0.4%～0.8%，P＜0.08%，S＜0.04%（1）鐵水的化學成分（2）蠕化處理和孕育處理蠕化處理也是采用沖入法把蠕化劑加入鐵水中。國外多用鎂合金作為蠕化劑，我國多用采用稀土合金，如稀土硅鐵合金，稀土硅鈣合金等。改變石墨形狀后，和球墨鑄鐵一樣要進行孕育處理。1.5合金鑄鐵

在鑄鐵中加入一定量的合金元素，可使鑄鐵具有某些特殊性能，這些加入合金元素的鑄鐵稱為合金鑄鐵。鑄鐵合金化的目的：一是為了強化鑄鐵組織中的金屬基體，獲得高強度鑄鐵；二是賦予鑄鐵某些特殊性能，如耐熱、耐磨、耐蝕等。1.高強度合金鑄鐵在稀土鎂球墨鑄鐵的基礎上加入少量的Cu、Mo等合金元素。Cu能促進石墨化，可在獲得珠光體球墨鑄鐵的同時減少白口傾向，Cu還能溶入鐵素體使之強化；Mo可細化晶粒，提高強度和韌性。高強度合金鑄鐵還可進行正火及等溫淬火等熱處理，以獲得優(yōu)良的綜合力學性能。

2.耐熱合金鑄鐵

為了提高鑄鐵的耐熱性，與耐熱鋼一樣，往鑄鐵中加入Al、Si、Cr等合金元素。常用耐熱鑄鐵有高鉻耐熱鑄鐵、中硅耐熱鑄鐵等。1.5合金鑄鐵

3.耐磨合金鑄鐵為了提高鑄鐵的耐磨性，常加入Cu、Mn、Cr、Mo、RE、Si、P等元素，得到高磷鑄鐵、鉻鉬銅鑄鐵、磷銅鈦鑄鐵、釩鈦鑄鐵、銅鉬合金球鐵、中錳耐磨球鐵、稀土球鐵等。通過表面熱處理可以進一步提高零件表面的耐磨性，常用于鑄鐵零件表面熱處理方法有氮化處理、高頻淬火、接觸電熱表面淬火等。二、鑄鋼件的生產(chǎn)2.1鑄鋼件的類別和性能鑄鋼是一種重要的鑄造合金，它的應用僅次于鑄鐵，鑄鋼件的產(chǎn)量約占鑄件總產(chǎn)量的15%左右。鑄鋼一般用于制造形狀復雜、難于鍛造，且要求較高的強度和韌性、能承受沖擊載荷的零件。鑄鋼的主要優(yōu)點是力學性能好，強度、特別是塑性和韌性比鑄鐵高很多。但鑄造性能、減震性和缺口敏感性都比鑄鐵差。2.1鑄鋼件的類別和性能按照化學成分，鑄鋼可分為鑄造碳鋼和鑄造合金鋼兩大類，其中鑄造碳鋼應用較廣，約占鑄鋼件總產(chǎn)量的80%以上。鑄鋼不僅比鑄鐵強度高，并有優(yōu)良的塑性和韌性，因此適于制造形狀復雜、強度和韌性要求都高的零件。鑄鋼較球墨鑄鐵質(zhì)量易控制，這在大斷面鑄件和薄壁鑄件生產(chǎn)中尤為明顯。此外，鑄鋼的焊接性能好，便于采用鑄、焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)制造巨型鑄件。2.1鑄鋼件的類別和性能為改善性能而在碳鋼中增加合金元素的鑄鋼，稱為鑄造合金鋼。依據(jù)合金元素加入量，可分為低合金鋼和高合金鋼兩大類。（1）低合金鑄鋼低合金鑄鋼中合金元素總量≤5%。加入少量合金元素后，鑄鋼的強度、耐磨性和耐熱性都明顯提高，因而能減輕鑄件重量，節(jié)約鋼材，提高使用壽命。如ZG40Mn、ZG30MnSi、ZG30CrMnSi等，用于制造齒輪、水壓機工作缸、水輪機轉(zhuǎn)子及船用零件等。ZG40Cr常用作高強度齒輪、軸等重要受力零件。水輪機轉(zhuǎn)子2.1鑄鋼件的類別和性能其中高錳鋼ZGMn13（含C0.9%～1.3%，Mn11%～14%）是一種抗磨鋼，主要用來制造在干摩擦下工作的機器零件，如挖掘機的抓斗前壁及抓斗齒、拖拉機和坦克的履帶板等。（2）高合金鑄鋼高合金鑄鋼中合金元素總量＞10%。大量合金元素的加入，使鋼的組織發(fā)生根本的變化，因而具有耐磨、耐熱和耐腐蝕等特殊性能。顎式破碎機齒板2.2鑄鋼件的生產(chǎn)特點鑄鋼的澆注溫度高、流動性差，鋼液易氧化和吸氣，同時，其體收縮率約為灰鑄鐵的2～3倍，線收縮約為灰鑄鐵的2倍。因此，鑄鋼鑄造性能差，容易產(chǎn)生澆不足、氣孔、縮孔、縮松、熱裂、粘砂等缺陷。為防止上述缺陷的產(chǎn)生，必須在工藝上采取相應的措施：（1）鑄鋼用型砂應有高的耐火度和抗粘砂性，以及高的強度、透氣性、退讓性。（2）鑄型工藝上大都采用順序凝固原則，合理設置冒口和冷鐵。2.3鑄鋼件的熱處理鑄鋼件的力學性能比鍛鋼件差，特別是沖擊韌性低。其原因是存在鑄造缺陷(縮孔、縮松、裂紋、氣孔等)以及金相組織缺點，如晶粒粗大和魏氏組織(鐵素體成長條形狀分布在晶粒內(nèi)部)，使塑性大大降低。此外鑄鋼件內(nèi)存在較大的鑄造應力。

為了細化晶粒，消除魏氏組織，消除鑄造應力，提高力學性能，鑄鋼件鑄后必須進行退火和正火。

退火適于含碳量≥0.35%或結(jié)構(gòu)特別復雜的鑄鋼件。因這類鑄件塑性較差，殘留鑄造應力較大，鑄件易開裂。

正火適用于含碳量＜0.35%的鑄鋼件，因這類鑄件塑性較好，冷卻時不易開裂。鑄鋼正火后的力學性能較高，生產(chǎn)效率也較高，但殘留內(nèi)應力較退火后的大。

為進一步提高鑄鋼件的力學性能，還可采用正火+高溫回火。鑄鋼件不宜淬火，淬火時極易發(fā)生開裂。三、鑄造有色合金件的生產(chǎn)3.1鋁合金鑄件的生產(chǎn)鑄造鋁合金密度小，熔點低，導熱性和耐蝕性優(yōu)良，有足夠高的強度和塑性，良好的鑄造性能和切削加工性能，大多數(shù)鑄造鋁合金可通過熱處理來強化。鋁合金既可用于砂型鑄造，又可用于壓力鑄造、金屬型鑄造和低壓鑄造，近年來鋁合金鑄件的應用范圍也不斷擴大。3.1鋁合金鑄件的生產(chǎn)按照鑄造鋁合金的主要合金化元素，可將鑄造鋁合金分成五類：

1.鑄造鋁合金的類別和性能

（1）鋁-硅系鑄造鋁合金，有ZL101，ZL101A，ZL102、ZL104等。此類合金具有優(yōu)良的鑄造性能，經(jīng)過變質(zhì)處理后，還具有良好的力學性能、物理性能和切削加工性能。（2）鋁-銅系鑄造鋁合金，有ZL201，ZL201A，ZL202、ZL203等。此類具有較高的室溫和高溫力學性能，但耐蝕性差，鑄造性能差(流動性差、形成縮孔和熱裂的傾向大)，多作為耐熱和高強度合金使用。（3）鋁-鎂系鑄造鋁合金，有ZL301，ZL303，ZL305等。此類合金比重小，耐蝕性好，力學性能高，但熔煉、鑄造工藝比較復雜，鑄造性能差，故多用作耐蝕合金。（4）鋁-鋅系鑄造鋁合金，有ZL401，ZL402等。此類合金在鑄態(tài)下，經(jīng)自然時效就可以獲得較高的力學性能，鑄造性能較好，但比重大，耐蝕性差，熱裂傾向大。3.1鋁合金鑄件的生產(chǎn)

1.鑄造鋁合金的類別和性能3.1鋁合金鑄件的生產(chǎn)

1.鑄造鋁合金的類別和性能A356（Si6.7.5％,Mg0.20～0.40％,Fe≤0.20％,Cu≤0.20％,Mn≤0.10，Zn≤0.10％,Ti≤0.20％;其他元素:每種≤0.05％,總和≤0.15％;鋁為余量）3.1鋁合金鑄件的生產(chǎn)

2.鑄造鋁合金的生產(chǎn)特點

（1）鋁合金的熔煉

鋁合金熔煉時易氧化而生成Al2O3，其熔點為2050℃，相對密度為3.9～4.0，熔化攪拌時容易進入鋁液，呈非金屬夾渣。另外，鋁合金熔煉時容易吸收氫氣，使鑄件產(chǎn)生針孔缺陷，降低鑄件的氣密性和力學性能降低。

為了減緩鋁液的氧化和吸氣，可向坩堝內(nèi)加入KCl、NaCl等鹽類作為熔劑，將鋁液覆蓋，與爐氣隔離進行熔煉。為了驅(qū)除鋁液中吸入的氫氣，防止針孔的產(chǎn)生，在鋁液出爐前應進行去氣精煉。為了改善鋁硅合金的力學性能，需要進行變質(zhì)處理，以細化共晶硅或過共晶硅。Hypereutecticas-castAl–19.85%Si

3.1鋁合金鑄件的生產(chǎn)

2.鑄造鋁合金的生產(chǎn)特點

（2）鋁合金的鑄造工藝特點

鑄造鋁合金熔點低，流動性好，故可鑄形狀復雜的薄壁鑄件。

對于鑄造性能較差的鋁銅、鋁鎂合金，要采取必要的工藝措施，如順序凝固、冒口補縮等方能獲得滿意的結(jié)果。

由于鋁合金導熱快、易氧化和吸氣，因此，對澆注系統(tǒng)的要求是充填時間短、鋁液流動平穩(wěn)，撇渣能力強。為此，常采用開放式澆注系統(tǒng)，并開多個內(nèi)澆口，直澆口常用蛇形或鵝頸形等特殊形狀。3.2銅合金鑄件的生產(chǎn)

純銅又稱紫銅，相對密度為8.93，是面心立方晶格，具有良好的塑性、導電性、導熱性和耐蝕性，但其強度較低，不宜作結(jié)構(gòu)零件，而廣泛用作導電材料，散熱器、冷卻器用材及液壓器件中墊片、導管等。

銅中加入適量合金元素后，可獲得較高強度，且具備一些其他性能的銅合金，從而適用于制造結(jié)構(gòu)零件。銅合金分為黃銅和青銅兩大類。

黃銅是銅和鋅的合金，分為普通黃銅