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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1-3铸铁的固态相变(二次结晶),一、奥氏体中碳的脱溶图1-1,稳定系：析出gr冷小;,亚稳定系：析出FeC3冷大,析出的二次高碳相，一般依附在一次高碳相上，不再重新形核。,二、铸铁的共析转变：,：稳定系：r+gr,亚稳定系：r+FeC3共生生长图1-24,：形貌：片层,形核：以高碳相作为先共析相领先相,长大：共生生长,究竟进展哪一种转变是由下面两个因素预备的：,：过冷度：化学成分,如Si促进r分解，促进r+gr转变,：过冷奥氏体的中温存低温转变：,250-450 贝氏体转变.,350-450 B上,260-350 B下,230以下 马氏体转变.,也可得到室温奥氏体,三、三次渗碳体和gr的析出,微量不影响组织,往往过冷至室温而呈过饱和状态，不析出。,1-4 合金元素对铸铁结晶过程的影响,一、促进铸铁的灰口或白口的凝固元素,促进灰口凝固：,由强到弱的挨次为：Si AL Ni Co Cu,促进白口凝固：,由强到弱的挨次为：Te Sb V Cr Sn Mo Mn,1：对碳在铁中溶解度的影响：,Si Ni Cu使溶解度降低，利于gr化,Mn Co Cr V使溶解度上升不利于gr化,2：对共晶温度范围的影响：,Si Ni使共晶结晶温度范围增大,Cr使共晶结晶温度范围缩小.,结晶温度范围大，铸铁倾向于生成gr,3：对临界过冷度的影响：T,T是使铸铁进展灰口凝固所能到达的最大结晶过冷度,Si Co Ni使T增大，促进gr化过程,Cr Mo V使T下降阻碍gr化过程,4：合金元素的石墨化力气：,P=PM-PS,表示铁液依据渗碳体共晶和石墨共晶方式的凝固安排比,二、影响一次结晶过程中结晶相的形核过程和晶体生长方式,1：对初生奥氏体构造的影响RE(Ce La),使r枝晶轴次增加细化,2：对石墨共晶构造的影响：,Cu：使共晶转变过冷度增加，生长速度降低，gr细化,V Ti：非自发形核碳氮化物细化共晶团及gr,Mg Ca Ce La：得球状gr、 蠕虫状gr,Pb Bi Sb Te：限制共晶团生长，恶化球状gr，使之长出枝晶，网状，或魏氏体形gr,留意：微量元素在不同铸铁中的作用是不同的,3：对渗碳体共晶构造的影响：,Cr：(Fe,Cr)C +r(Cr,Fe)C+r,9.5%12%Cr 渗碳体基体， 12%Cr奥氏体基体,V: (FeV)V+rVC+r,10%V奥氏体基体,三、在奥氏体碳的脱溶过程中，影响二次高碳相形成,Si Ni:非碳化物形成元素促进gr形成,Cr Mo V:碳化物形成元素促进Cm形成,Pb Bi Q gr以长条外形析出,二次魏氏体形石墨,四、在铸铁的共析转变过程中，影响r的稳定性：,促进共晶白口凝固的元素，促进r按介稳定系进展,促进共晶灰口凝固的元素，促进r按稳定系进展。,Si P:促进共析gr化。,Cr Ni Cu Mo使r稳定性提高，促进共析转变，但仅gr化，生成P B M A等基体,Mn：仅对共析gr化，使r冷稳定生成P ,M ,r基体,Sn：稳定P,五：对共晶含碳量和共析含碳量的影响：左移，右移,Si P影响大，可折算成碳当量。自学,其次章 灰铸铁, 2-1 灰铸铁的组织及力学性能特点,一 牌号和力学性能特点。,1 牌号： HT200， HT150， 汉语拼音字头。,2 力学性能特点：,强度特性差： b k E,缺口敏感性能低： 应力集中早已存在， 缺口作用系 数。,=w(无)/w(有)，铸铁 1， 铸钢1.5 。,减震性好： 片状gr的割裂， 使Fe基体的连续性下降，,波传动不好。,耐磨性好：石墨脱落，作为润滑剂，剩余空间作为油槽。,切屑性好：断屑性好。,导热性好：gr导热好与铁比，大约为2到3倍。,二：金相组织特点:,1 基体: P, F P+F(注中).,2 石墨: 片状, 长度8级(1-8),类型A-片状、B-蔷薇状(菊花)、C-块片状、D-晶间点状、,E-晶间网状、F-星状。,3 少量非金属夹杂物:,五大元素之间形成.,Fe FeS FeC. FeP FeC Fe.,FeC. MnS, (FeMn)S. Fe-Fe,C.,三 石墨对力学性能的影响.,1 缩减作用与缺口作用.,Gr强度低, 相当于 Fe的内部存在空洞, 缺口, 使 Fe的有效面积缩小.,2 吸振作用与减摩作用.,四 基体对力学性能的影响.,F ： b, HB.,P ： b ， HB,F + P：介于上述两者之间.,基体力学性能发挥的越好, 铸铁力学性能.,注: 所以说: 铸铁的力学性能为:,来源于基体, 取决于石墨,.,五 共晶团对力学性能的影响,细小-力学性能.图2-2,缘由-晶界强化, 杂质均匀.,六 铸铁的强度, 硬度与共晶度的关系:,预备铸铁石墨和基体的主要因素.,是铸铁的共晶度.(成分)及冷却速度(铸件厚度).,对于一般中等壁厚铸件.,b = 1000 809Sc 单位Mpa,HB = 538 355Sc.,七: 灰铸铁的质量指标,b HB: 实际值, b HB: 计算值.,相对强度: RG = b/b.,相对硬度: RH = HB/HB.,质量指标: GZ = RG/RH 0.71.4,GZ高, 质量好, 生产技术水平高.,八: 提高灰铸铁质量指标的措施及途径.,1 熔炼方面: 炉温. 静置, 均匀.,2 孕育处理: 改善金相组织.,提高性能-通过共晶团数增加实现.,3 把握成分: 降低S, P含量.,削减碳化物, 磷共晶.,4 合成铸铁:,废钢增碳熔炼 使 S, 性能.,5 低合金化: 参与合金元素.(含量低),提高力学性能., 2-2 影响灰铸铁铸态组织形成的根本因素.,一 化学成分的影响:,C、Si: 促进gr化, 易生成F.,因 C: gr核心形成与长大简洁.,Si: C,S,E左移.Tc ,Tc, Ts.,即结晶温度范围扩大. 易于gr化.,Mn、S：阻碍 gr化. 易生成 P(珠).,S:结晶前沿形成低熔点偏析层.，使Fe、C结合力.,Mn: 提高Fe、C 结合力.使Tc. Ts结晶温度,范围缩小.,P:影响不大 C左移Tc.,从热力学和动力学上解释.,一般: C: 2.73.8%、Si: 1.42.1% 、CE:3.2-4.3%、,Mn0.51.2%、 S 0.12%、 P 0.3%,二 冷却速度的影响:,1 铸件壁厚:,当量厚度: 换算厚度为R = V(总体积)/S(总外表积). 图 2-2,R ,V冷, Ka = Wc(Wsi + lgR),R, 使 gr粗化. 易获得 F基体.,2 浇注温度:,T浇, 铁液蓄热量, 导致V冷.,从而也使 gr粗化, 易获得F基体.,3 铸型材料.,铸型导热性好. V冷.,使 gr细化, 易得P基体, 甚至白口.,例子: 6110型发动机顶杆.,靠近金属板处导热快, 生成白口. 上部与油砂接触, 油砂导致热慢, 生成灰口. 这说明铸型材料不同. 所得组织不同.,三 炉料遗传性的影响,石墨:,在熔炼温度低时, 回炉料中粗大片gr, 不熔化, 而遗留在铸件中.,微量元素, 气体, 夹杂.,如回炉料含有微量元素会遗传下来, 气体，夹杂也同上, 但熔炼时实行措施可消退掉。.,返回,返回,返回10,返回12,
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