第3章 铸铁 3-1 概论 铸铁:以铁-碳-硅为主要成分,在结晶过程中有共晶转变的多元铁基合金。 3-1 概论 铸铁:以铁-碳-硅为主要成分,在结晶过程中有共晶转变的多元铁基合金。 普通铸铁成分范围:C:2.0~4.0%,Si:1.0~3.0%,Mn:0.5~1.4%,P:0.01~0.5%,S:0.02~0.20%。 普通铸铁中的碳,大部分以游离的石墨状态存在。 铸铁的组织:金属基体+石墨 金属基体有:P、F、P+F 组织特点:在钢的基体上分布着不同形态的石墨。
石墨的结构为层片状,强度、塑性和韧性很低,几乎为零,硬度3HBS,在金属基体中相当于“微裂纹”和“微孔洞”。 铸铁的主要缺点:抗拉强度低,塑性、韧性远不如钢。 优点:铸造性能优良,减震性和切削加工性能较好,也有较好的耐磨性和减摩性。 石墨的晶体结构 底面上的原子间距0.142nm,结合力较强,底面间的原子间距0.34nm,结合力较弱。
铸铁由于生产工艺简单,成本低廉,被广泛应用于机械制造、冶金、矿山、石油化工、交通运输、建筑和国防等工业部门。 在各类机械中,铸铁件约占机器总重量的40~70%,在机床和重型机械中,则要占机器总重量的80~90%。 高强度铸铁和特殊性能铸铁还可以代替部分昂贵的合金钢和有色金属材料。
3.1.1 铸铁的石墨化 铸铁的石墨化:铸铁中碳原子析出和形成石墨的过程。 1、F-Fe3C和Fe-G双重相图 Fe3C:介稳定相 F-Fe3C和Fe-C双重相图 L—液态合金 γ—奥氏体 G—石墨 δ、α—铁素体 P—珠光体 3.1.1 铸铁的石墨化 铸铁的石墨化:铸铁中碳原子析出和形成石墨的过程。 1、F-Fe3C和Fe-G双重相图 Fe3C:介稳定相 石墨:稳定相。 两个铁碳合金相图: Fe-G系相图, F-Fe3C系相图。 两者叠合得到双重相图。 实线:F-Fe3C系相图; 部分实线+虚线:Fe-G系相图。
按F-Fe3C系相图结晶,得到白口铸铁; 按Fe-G系相图结晶,析出和形成石墨,即发生石墨化过程。 合金按F-Fe3C系相图还是Fe-G系相图结晶,与合金的成分和冷却条件等有关。 在一定条件下,Fe3C可分解出石墨; 反应式为:Fe3C→3Fe+G。
2、石墨化过程 根据铁碳双重相图,石墨的形成方式有2种: 第1种:按Fe-G相图由液态或A中直接→石墨; 第2种:先按Fe -Fe3C相图形成Fe3C,再分解→石墨。 按石墨形成的温度,石墨的形成有三个阶段: 第一阶段:从液态~1154℃,合金从液→石墨。 过共晶合金:GⅠ+G共晶 共晶合金:G共晶 亚共晶合金:A+G共晶 第二阶段:1154~738℃,自A→GⅡ; 第三阶段:738℃,共析反应→G共析。 因为第一、二阶段温度高,扩散容易进行,所以石墨化也容易进行。而第三阶段因为温度低,则难进行。
3、影响石墨化的因素 (1)化学成分的影响 (2)冷却速度的影响 C、Si含量愈↑,石墨化愈易充分进行。 碳当量CE%=C+1/3(Si%+P%) P:促进石墨化; S:强烈阻碍石墨化,有害元素,S含量应控制在<0.15%。 Mn:增加Fe与C的结合力,阻碍石墨化,但能与S形成MnS,减轻S的有害作用,允许含量0.5~1.4%。 (2)冷却速度的影响 越慢,越有利于按Fe-G相图结晶和转变,越有利于石墨化的进行;浇注温度越高、壁越厚、铸型蓄热能力越小,越慢。 越快,越有利于按Fe-Fe3C相图结晶和转变。
砂型铸造条件下铸铁壁厚、化学成分与铸铁组织的关系
3.1.2 铸铁的分类 根据石墨化进行的程度,铸铁可分为三大类: 3.1.2 铸铁的分类 根据石墨化进行的程度,铸铁可分为三大类: (1)白口铸铁:第一、二、三阶段石墨化完全不进行,完全按照Fe -Fe3C相图结晶得到的铸铁,其组织中存在共晶莱氏体,断口白亮,性能硬脆; (2)麻口铸铁:第一阶段石墨化进行了一部分的铸铁,断口呈黑白相间的麻点,也有共晶莱氏体,有较大脆性,也很少用; (3)灰口铸铁:第一、二阶段石墨化充分进行,断口暗灰色。
第三阶段石墨化进行的程度不同,灰铸铁的基体不同。 完全进行,则为F基体灰口铸铁; 部分进行,则为F+P基体灰口铸铁; 根据灰口铸铁中石墨的形态,又可将灰口铸铁分为: (1)普通灰铸铁:石墨呈片状; (2)球墨铸铁:石墨呈球状; (3)可锻铸铁:石墨呈团絮状; (4)蠕墨铸铁:石墨呈蠕虫状。 灰口铸铁组织 —钢基体 + G 三种石墨形态
3.2 灰口铸铁 3.2.1 成分和组织特征 1、成分范围 灰口铸铁:石墨呈片状分布。 3.2 灰口铸铁 灰口铸铁:石墨呈片状分布。 应用最广的一类铸铁。在各类铸铁件的总产量中,灰铸铁所占的比重最大,约占80%。 按石墨片的粗细不同,又分为普通铸铁和孕育铸铁两种。 3.2.1 成分和组织特征 1、成分范围 普通灰铸铁的成分范围: 含C量:2.7~4.0%, 含Si量:1.0~3.0%, 含Mn量:0.5~1.3%, 含P量:≤0.40%, 含S量:≤0.15%。
2、组织特征 组织:片状石墨+金属基体。 石墨呈细长片状,端部尖细。 金属基体有:F、F-P、P三种。
1、牌号 2、性能特点及用途 3.2.2 牌号、性能特点及用途 H T 200 H:灰; T:铁; 200:最低抗拉强度 3.2.2 牌号、性能特点及用途 1、牌号 H T 200 H:灰; T:铁; 200:最低抗拉强度 2、性能特点及用途 力学性能:抗拉强度较钢低,塑、韧性几乎为零,硬度与同样基体的正火钢接近;但灰铸铁的抗压强度较高。 其他性能:有优良的减震性,高的耐磨、减摩性,良好的切削加工性能;灰铸铁流动性好,收缩率小,具有优良的铸造性。 用途:可作机床床身、底座等耐压零部件;宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。
灰铸铁的牌号、力学性能和应用 铸铁类别 牌号 铸件壁厚 mm 最小抗拉强度 σb/MPa 应用范围举例 铁素体 灰铸铁 HT100 2.5~10 130 (1)盖、外罩、油盘、手轮、手把、支架、底板、重锤等形状简单、不甚重要的零件 (2)对强度无要求的其他机械结构零、部件 10~20 100 20~30 90 30~50 80 铁素体- 珠光体 HT150 175 (1)一般机械制造中的铸件,如:支柱、底座、罩壳、齿轮箱、刀架、刀架座、普通机床床身 (2)滑板、工作台等与较高强度铸铁床身(如HT200)相摩擦的零件 145 120 HT200 220 (1)一般机械制造中较为重要的零件,如:汽缸、齿轮、机座、金属切削机床床身及床面等 (2)汽车、拖拉机的汽缸体、汽缸盖、活塞、刹车轮、联轴器盘以及汽油机和柴油机的活塞环 (3)具有测量平面的检验工件,如:划线平板、V形铁、平尺、水平仪框架等 (4)需经表面淬火的零件 195 170 160 HT250 4.0~10 270 240 200 孕育铸铁(全珠光体基体) HT300 290 (1)机械制造中重要的铸件,如:床身导轨、车床、冲床、剪床和其他重型机械等受力较大的床身、机座、主轴箱、卡盘、齿轮、凸轮、衬套;大型发动机的曲轴、汽缸体、缸套、汽缸盖等 (2)高压的液压缸、泵体、阀体 (3)需经表面淬火的零件 250 230 HT350 340 260
3.2.3 孕育处理 孕育处理:在浇注前向铁水中加入少量强烈促进石墨化的物质(即孕育剂)进行处理的过程。 目的:为了细化组织,↑力学性能。 3.2.3 孕育处理 孕育处理:在浇注前向铁水中加入少量强烈促进石墨化的物质(即孕育剂)进行处理的过程。 目的:为了细化组织,↑力学性能。 常用孕育剂:硅-铁或硅-钙合金等,其中最常用的是含75%Si的铁合金。 孕育剂的作用:促进石墨非自发形核,既能获得灰口组织,又可细化石墨,得到均匀细小的片状石墨,并均匀分布于珠光体基体中,提高了铸铁的强度,改善了塑、韧性。 孕育铸铁:经过孕育处理的灰铸铁。
3.2.4 热处理 热处理只能改变灰铸铁的基体组织,不能改变石墨的形状和分布。 强化效果不明显。 局限于消除内应力和改变铸件的硬度。 3.2.4 热处理 热处理只能改变灰铸铁的基体组织,不能改变石墨的形状和分布。 强化效果不明显。 局限于消除内应力和改变铸件的硬度。 1、消除内应力退火 目的:防止铸件的变形或开裂。也称人工时效。 工艺:以60~100℃/h的速度缓慢加热至500~600℃,保温4~8h,以20~30℃/h的冷却速度缓冷至150~200℃出炉空冷。 通常只进行一次,对于精密铸件,常进行两次,第二次在粗加工后进行。
2、石墨化退火 3、表面淬火 表面组织: M+G片 目的:消除白口组织,降低硬度,改善力学性能与被切削加工性。 工艺:850~950℃,保温2~5h,使共晶Fe3C分解。 组织: 若保温后直接出炉空冷, P+G片; 若保温后随炉缓冷至600℃以下出炉空冷, F+G片。 3、表面淬火 目的:提高表面硬度和耐磨性。 方法:火焰淬火或高、中频淬火法,把铸件表面快速加热到900~1000℃,然后喷水冷却。机床导轨还可采用电接触淬火法。 表面组织: M+G片
3.3 球墨铸铁 球墨铸铁:石墨呈球状分布的灰口铸铁。 3.3 球墨铸铁 球墨铸铁:石墨呈球状分布的灰口铸铁。 球状石墨对金属基体的损坏、减小有效承载面积以及引起应力集中等危害作用均比片状石墨小得多。 金属基体组织的强度、塑性和韧性可以充分发挥作用,从而具有比灰铸铁高得多的强度、塑性和韧性,并保持有耐磨、减振等特性。 生产方法:在铁水浇注前,向合格铁水中加入一定量的球化剂和孕育剂,进行球化处理和孕育处理。 常用球化剂:稀土镁合金或金属镁等。
3.3.1 成分和组织特征 1、成分范围 球墨铸铁的成分范围较灰铸铁严格的多。 含C量:3.6~3.9%; 含Si量:2.0~3.2%; 3.3.1 成分和组织特征 1、成分范围 球墨铸铁的成分范围较灰铸铁严格的多。 含C量:3.6~3.9%; 含Si量:2.0~3.2%; 含Mn量:0.3~0.8% 含P量:≤0.10%: 含S量:≤0.07%。
2、组织特征 组织:球状石墨+金属基体。 金属基体有:F、F-P、P三种。 相应地便有三种不同基体组织的球墨铸铁。 铁素体球墨铸铁 铁素体-珠光体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁
3.3.2、 牌号、性能及用途 1、牌号 QT400-18:Q—球,T—铁,400—σb,18——δ, 牌号 单铸试块 附铸试块 主要 金相组织 抗拉强度 σb/MPa 屈服强度 σ0.2/MPa 伸长率 δ(%) 硬度 HBS 铸件 壁厚 mm 最小值 QT400-18 400 250 18 130~180 30~60 390 铁素体 60~200 370 240 12 QT400-15 15 QT450-10 450 310 10 160~210 - QT500-7 500 320 7 170~230 300 170~240 铁素体+ 珠光体 420 290 5 QT600-3 600 3 190~270 360 180~270 珠光体+ 550 340 1 QT700-2 700 2 225~305 220~320 650 380 QT800-2 800 480 245~335 珠光体或 回火组织 QT900-2 900 280~360 贝氏体或 回火马氏体
2、性能特点及用途 石墨呈球状,对金属基体的破坏作用小。基体强度利用率可达70~90%。力学性能主要取决于基体组织的性能。 力学性能:与灰铸铁相比较,具有较高的抗拉强度和弯曲疲劳极限,并且塑、韧性良好。与钢相比较,屈强比(σ0.2/σb)高(球铁σ0.2/σb为0.7~0.8,钢σ0.2/σb=0.35~0.5),耐磨性较好,冲击韧性较差,但多冲寿命较高。 其他性能:铸造性能及减振性不如灰铸铁,但热处理工艺性能好,可以通过热处理调整基体组织,在较大范围内改变球墨铸铁的性能。 用途:在汽车、造船、机车、农机等领域得到应用。如曲轴等零件。
球墨铸铁的特性和应用 牌号 基体组织 主要特性 应用举例 QT400-18 QT400-15 铁素体 (100%) 具有良好的焊接性和可加工性,常温时冲击韧性高,而且脆性转变温度低,同时低温韧性也很好 农机具:铧犁、犁柱、犁托、犁侧板、牵引架、收割机及割草机上的导架、差速器壳、护刃器 汽车、拖拉机:牵引框、轮毂、驱动桥壳体、离合器壳、差速器壳、离合器拨叉、底盘悬挂件 通用机械:1.6~6.4MPa阀门的阀体、阀盖、支架;压缩机上承受一定温度的高低压汽缸、输气管 其他:铁路垫板、电机机壳、齿轮箱、汽轮机机壳 QT450-10 (≥100%) 焊接性、可加工性均较好,塑性略低于QT400-18,而强度与小能量冲击韧度优于QT400-18 QT500-7 铁素体+珠光体 (<80%~50%) 具有中等强度与塑性,被切削性尚好 内燃机的机油泵齿轮,汽轮机中温气缸隔板,水轮机的阀门体,铁路机车车辆轴瓦,机器座架、传动轴、链轮、飞轮、电动机架,千斤顶座等 QT600-3 珠光体+铁素体 (<80%~50%) 中高强度,低塑性,耐磨性较好 内燃机:(4~4000)hp柴油机和汽油机的曲轴、凸轮轴、气缸套、连杆、进排气门座 农机具:脚踏脱粒机齿条、轻负荷齿轮、畜力犁铧机床:部分磨床、铣床、车床的主轴 通用机械:空调机、气压机、冷冻机、制氧机及泵的曲轴、缸体、缸套 冶金、矿山、起重机械:球磨机齿轴、矿车轮、桥式起重机大小滚轮 QT700-2 QT800-2 珠光体或回火索氏体 有较高的强度、耐磨性,低韧性(或低塑性) QT900-2 下贝氏体或回火马氏体、回火屈氏体 有高的强度、耐磨性,较高的弯曲疲劳强度、接触疲劳强度和一定的韧性 农机具:犁铧、耙片、低速农用轴承套圈 汽车:曲线齿锥齿轮、转向节、传动轴 拖拉机:减速齿轮 内燃机:凸轮轴、曲轴
3.3.3 热处理 1. 消除内应力退火 2. 石墨化退火 球铸弹性模量比灰铁高,铸造后产生残余内应力的倾向比灰铸铁大得多。 3.3.3 热处理 1. 消除内应力退火 球铸弹性模量比灰铁高,铸造后产生残余内应力的倾向比灰铸铁大得多。 退火温度:550~650℃,F球铁取上限,P球铁取下限。 保温时间:2~8小时,随炉缓冷,至200~250℃出炉空冷。 2. 石墨化退火 高温石墨化退火温度:900~950℃,保温时间:1~4h。 保温后随炉缓冷至650~600℃出炉空冷,F基体; 保温后炉冷至720~760℃,保温2~6h,随炉缓冷至650~600℃出炉空冷,F+P基体。 保温后直接出炉空冷,则得到P基体组织。 用于消除游离渗碳体,↑铸件的塑性、韧性,↓硬度,改善切削加工性。 低温石墨化加热温度:700~760℃,保温:3~6h,炉冷至600℃出炉空冷。 用于获得单相F基体组织,以提高韧性,特别是低温韧性,。
3. 正火 高温正火: 目的:↑基体组织中P量,↑强度、硬度和耐磨性,同时消除游离渗碳体。 加热温度:880~950℃,保温时间:1~3h 冷却方式:出炉空冷(或风冷、喷雾冷却)。 正火后的基体组织:P+少量牛眼状F。 高温正火后的回火处理:把铸件重新加热到550~600℃保温2~6h后出炉空冷,以消除内应力。 低温正火: 目的:获得较高的塑性、韧性与一定的强度,即获得较好的综合力学性能。 加热温度:840~860℃,保温时间:1~3h,出炉空冷。 正火后基体组织:P+碎块状F。 复杂铸件在低温正火后,也需进行回火处理以消除内应力。
4. 淬火和回火 淬火高温回火: 目的:调质后具有比正火高的综合力学性能,可代替部分钢件制造重要的结构零件,如连杆、曲轴以及内燃机车万向轴等。 工艺:加热860~900℃,保温20~60min,油冷,550~600℃回火。 组织:回火S+G球。 淬火低温回火: 目的:获得很高的硬度(55~61) HRC和很好的耐磨性,但塑、韧性较差,用于要求高耐磨性的零件,如滚动轴承套圈、高压油泵中的精密偶件等。 工艺:淬火+140~250℃回火, 组织:回火M+少量残余A +G球。 淬火中温回火: 目的:获得较高的弹性、韧性及良好的耐磨性,用于要求具有一定弹性、耐磨性及热稳定性的零件,如废气涡轮的密封环。 工艺:淬火+350~500℃; 组织:回火T + G球。
5. 等温淬火 目的:发挥球墨铸铁材料潜力最有效的一种热处理方法,可以获得高强度或超高强度,同时具有较高的塑性、韧性,因而具备良好的综合力学性能和耐磨性。此外,还具有热处理变形小的特点。 工艺:加热到850~900℃,保温20~60min,迅速淬入到250~350℃的热浴中,停留60~90min使过冷A等温转变→B下,取出空冷。 组织: B下+少量M+残余A+G球。 低温回火:使残余A→ B下,同时使淬火M→回火M,并消除内应力。
6.表面淬火 7.化学热处理 目的:↑表面的硬度和耐磨性以及疲劳强度。 用途:在动载荷与摩擦条件下工作的球铁件。 淬火方法:火焰淬火或高、中频淬火法,把铸件表面层快速加热到900~1000℃,然后喷水冷却。 7.化学热处理 目的:使铸件表面获得一层高耐磨性或抗氧化、耐腐蚀的特殊性能。 用途:需要在强烈的磨损或在氧化、腐蚀性介质的条件下工作的球铁铸件。 方法:氮化、软氮化、渗硼、渗硫等。 化学热处理前,应先进行正火回火处理,以提高珠光体量,消除内应力。
3. 4 可锻铸铁 可锻铸铁:先将铁水浇注成白口铸铁,然后经石墨化退火,使游离渗碳体发生分解,形成团絮状石墨的一种高强度铸铁,又称玛钢。 3. 4 可锻铸铁 可锻铸铁:先将铁水浇注成白口铸铁,然后经石墨化退火,使游离渗碳体发生分解,形成团絮状石墨的一种高强度铸铁,又称玛钢。 团絮状石墨对铸铁金属基体的割裂和引起应力集中作用比灰铸铁小得多,因此,可锻铸铁具有较高的强度,特别是塑性比灰铸铁高得多,有一定的塑性变形能力,因而得名可锻铸铁。 实际上,可锻铸铁并不能锻造。
3.4.1 成分和组织特征 1、成分范围 碳、硅含量较低,浇注后要进行石墨化退火以获得团絮状石墨,阻碍石墨化的锰含量也不能太高,杂质元素硫、磷含量要严格控制。 常用可锻铸铁的大致化学成分范围如下: 含C量:2.3~2.8%, 含Si量:1.2~2.0%, 含Mn量:0.4~0.7%Mn, 含S量:<0.2%, 含P量:<0.1%。
(2)石墨化退火工艺与组织特征 组织:团絮状石墨+金属基体。 石墨化退火工艺不同,可锻铸铁的基体组织不同。 石墨化退火工艺:缓慢加热至950~1000℃,保温10~12h,使共晶渗碳体→A+ G团絮,完成第一阶段石墨化。以40~50℃/h随炉缓冷至770℃的过程中,从A→ GⅡ,完成第二阶段石墨化。 可锻铸铁的石墨化退火工艺
铁素体基体:第二阶段完成后,以3~5℃/h的冷却速度通过共析转变温度区间750~720℃,A→F+G,完成第三阶段的石墨化。 铁素体可锻铸铁 珠光体可锻铸铁 可锻铸铁的石墨化退火工艺 铁素体基体:第二阶段完成后,以3~5℃/h的冷却速度通过共析转变温度区间750~720℃,A→F+G,完成第三阶段的石墨化。 珠光体基体:第二阶段完成后,直接空冷,不进行第三阶段的石墨化。
黑心可锻铸铁:因其断口颜色由于石墨析出而心部呈黑绒色,表层则因退火时有些脱碳而呈白亮色的F基体可锻铸铁。 白心可锻铸铁:在长时间退火过程中,主要发生氧化脱碳过程,表层为F+G团絮,而呈黑绒色,心部脱碳不完全,心部组织为珠光体加团絮状石墨,甚至残留有少量未分解的游离渗碳体,而呈白色的P基体可锻铸铁。
3.4.2 牌号、性能及用途 1、牌号 KTH300-06: KT—可铁 , H—黑,300—最低抗拉强度,06—最低伸长率。 3.4.2 牌号、性能及用途 1、牌号 KTH300-06: KT—可铁 , H—黑,300—最低抗拉强度,06—最低伸长率。 KTZ550-04: KT—可铁 , Z—珠,550—最低抗拉强度,04—最低伸长率。 KTB380-12 : KT—可铁 ,B—白,380 —最低抗拉强度,12—最低伸长率。
可锻铸铁的牌号和力学性能(摘自GB/T9440-1988) 类型 牌号 试样直径 d /mm 抗拉强度 σb/MPa 屈服强度 σ0.2/MPa 伸长率 δ(%) (L0=3d) 硬度 (HBS) 不小于 黑心 可锻铸铁 (铁素体 可锻铸铁) KTH300-06 12或15 300 - 6 ≤150 KTH330-08B 330 8 KTH350-10 350 200 10 KTH370-12B 370 12 珠光体 KTZ450-06 450 270 150~200 KTZ550-04 550 340 4 180~230 KTZ650-02 650 430 2 210~260 KTZ700-02 700 530 240~290 白心 KTB350-04 9 5 ≤230 15 360 3 KTB380-12 320 170 ≤200 380 400 210 KTB400-05 ≤220 220 420 230 KTB450-07 260 7 480 280
2、性能特点及用途 性能特点:介于灰铁与球铁之间,有较好耐蚀性。 F基体:具有一定的强度和较高的塑性和韧性,主要用作承受冲击和振动的铸件; P基体:具有高的强度、硬度和耐磨性以及一定的塑性、韧性,主要用于要求高强度、硬度、耐磨的铸件。如:纺机、农机零件,曲轴连杆、凸轮轴等。 可锻铸铁另一重要特点是其生产过程是先浇注成白口铸铁,然后再退火成灰口组织。因此,非常适宜生产形状复杂的薄壁细小的铸件,以及薄壁管件等。这是任何其它铸铁所不能媲美的。
可锻铸铁的特性及应用 类型 牌号 特性及应用 1.黑心 可锻铸铁 KTH300-06 有一定的韧性和适度的强度,气密性好;用于承受低动载荷及静载荷、要求气密性好的工作零件,如管道配件(弯头、三通、管件)、中低压阀门等 KTH330-08 有一定的韧性和强度,用于承受中等动载荷和静载荷的工作零件,如农机上的犁刀、犁柱、车轮壳,机床用的勾型扳手、螺钉扳手,铁道扣板,输电线路上的线夹本体及压板等 KTH350-10 KTH370-12 有较高的韧性和强度,用于承受较高的冲击、振动及扭转负荷下工作的零件,如汽车、拖拉机上的前后轮壳、差速器壳、转向节壳,农机上的犁刀、犁柱,船用电机壳,绝缘子铁帽等 2.珠光体 KTZ450-06 KTZ550-04 KTZ650-02 KTZ700-02 韧性较低,但强度较大、硬度高、耐磨性好,且可加工性良好;可代替低碳、中碳、低合金钢及有色金属制造承受较高动、静载荷,在磨损条件下工作并要求有一定韧性的重要工作零件,如曲轴、连杆、齿轮、摇臂、凸轮轴、万向接头、活塞环、轴套、犁刀、耙片等 3.白心 KTB350-04 KTB380-12 KTB400-05 KTB450-07 (1)薄壁铸件仍有较好的韧性;(2)有非常优良的焊接性,可与钢钎焊;(3)可加工性好,但工艺复杂、生产周期长、强度及耐磨性较差,适于铸造厚度在15mm以下的薄壁铸件和焊接后不需要进行热处理的铸件。在机械制造工业上很少应用这类铸铁。
3. 5 蠕墨铸铁 3.5.1 成分和组织特征 蠕墨铸铁:在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂,经过变质处理后获得的一种铸铁。 3. 5 蠕墨铸铁 蠕墨铸铁:在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂,经过变质处理后获得的一种铸铁。 石墨形态:介于片状和球状之间,在光学显微镜下,是互不连接的短片状,长径比L/d=2~10,比片状石墨(L/d>50)小得多,而比球状石墨(L/d≈1)大,头部较圆,呈蠕虫状。 3.5.1 成分和组织特征 1、成分范围 蠕墨铸铁的成分范围较灰铸铁严格的多。 含C量:3.4~3.6%, 含Si量:2.4~3.0%, 含Mn量:0.4~0.6%, 含P量:<0.07%, 含S量:≤0.06%。 蠕虫状石墨的形态
3.5.2 牌号、性能、用途 2、组织特征 组织:蠕虫状石墨+金属基体。 金属基体可分为F、F-P、P三种。相应地便有三种不同基体组织的蠕墨铸铁。 3.5.2 牌号、性能、用途 1、牌号 RuT420:“RuT”—蠕铁,420—最低抗拉强度的。 蠕墨铸铁的牌号和力学性能 牌号 抗拉强度 σb/MPa 屈服强度 σ0.2/MPa 伸长率 δ(%) 硬度值 (HBS) 蠕化率VG (%) 主要基体组织 不小于 RuT420 420 335 0.75 200~280 50 珠光体 RuT380 380 300 193~274 RuT340 340 270 1.0 170~249 珠光体+铁素体 RuT300 240 1.5 140~217 铁素体+珠光体 RuT200 260 195 3.0 121~197 铁素体 在大多数情况下,蠕虫状石墨总是与球状石墨共存,表中的“蠕化率”为在有代表性的显微视场内,蠕虫状石墨数目与全部石墨总数的百分比。
2、性能特点及用途 力学性能:介于灰铸铁与球墨铸铁之间,即强度和塑性、韧性均优于灰铸铁,接近于F基体的球墨铸铁; 其他性能:导热性、铸造性、可切削加工性、减震能力均优于球墨铸铁,与灰铸铁相近;特别是高温强度,热疲性能大大优于灰铸铁。 因此,蠕墨铸铁是一种具有良好综合性能的铸铁。 用途:由于蠕墨铸铁综合性能好,组织致密,主要用于: ⑴经受热循环负荷的铸件(如钢锭模、玻璃模具、柴油机缸盖、汽车发动机排气管、刹车盘等); ⑵组织致密零件(如一些液压阀的阀体、各种耐压泵的泵体) ⑶结构复杂,而设计又要求高强度的铸件。
蠕墨铸铁的主要特性及应用举例 牌号 主要特性 应用举例 RuT420 RuT380 强度高、硬度高,具有高的耐磨性和较高的热导率,铸件材质中需加入合金元素或经正火热处理,适于制造要求强度或耐磨性高的零件 活塞环、汽缸套、制动盘、玻璃模具、刹车盘、钢珠研磨盘、吸淤泵体等 RuT340 强度和硬度较高,具有较高的耐磨性和热导率,适用于制造要求较高强度、刚度及要求耐磨的零件 带导轨面的重型机床件;大型龙门铣横梁、大型齿轮箱体、盖、座、刹车鼓、飞轮、玻璃模具、起重机卷筒、烧结机滑板等 RuT300 强度和硬度适中,有一定的塑韧性,热导率较高,致密性较好,适用于制造要求较高强度及承受热疲劳的零件 排气管、变速箱体、汽缸盖、纺织机零件、液压件、钢锭模、某些小型烧结机篦条等 RuT260 强度一般,硬度较低,有较高的塑韧性和热导率,铸件一般需退火热处理,适用于制造承受冲击负荷及热疲劳的零件 增压机废气进气壳体、汽车及拖拉机的某些底盘零件等
3. 6 特殊性能铸铁 随着铸铁在农机、冶金、石油化工等工业部门中广泛应用,对铸铁提出了各种各样的特殊性能要求,如耐热、耐蚀、耐磨以及其它特殊的物理、化学性能要求。 本节主要介绍耐热铸铁,耐蚀铸铁以及耐磨铸铁的化学成分、组织与性能特点及其应用。
3.6.1 耐热铸铁 1、铸铁的热生长 热生长:铸铁在反复加热、冷却时,发生的体积膨胀现象。 结果:导致铸铁的强度↓,组织变松脆。 原因: 3.6.1 耐热铸铁 1、铸铁的热生长 热生长:铸铁在反复加热、冷却时,发生的体积膨胀现象。 结果:导致铸铁的强度↓,组织变松脆。 原因: ①在加热时Fe3C发生分解,析出石墨,冷却时发生相变,产生微裂纹; ②发生了内氧化,对于普通灰铸铁,由于石墨呈片状分布,有利于氧化性气氛沿石墨片边界和微裂纹渗入到铸铁内部,与Fe发生反应→FeO,与石墨反应→CO、CO2等气体,结果引起体积的不可逆膨胀,组织变松脆,铸件失去精度,强度↓。 因此,灰铸铁的耐热性较差,一般只能在400℃左右的温度下工作。
2、提高铸铁耐热性 途径:合金化。 加入Si、Al、Cr等合金元素进行合金化,可提高铸铁的耐热性。 能在铸铁表面形成一层致密的、稳定性很高的氧化膜,阻止氧化气氛渗入铸铁内部产生内氧化,从而抑制了铸铁的热生长。 获得单相的F或A基体,使其在工作温度范围内不发生相变,从而减少因相变引起的微裂纹和热生长,↑耐热性。 ↑铸铁金属基体的连续性,减少或消除氧化气氛渗入铸铁内部,可↑铸铁的耐热性。 球墨铸铁的耐热性比灰铸铁好:石墨呈孤立的球状分布,对金属基体的割裂与破坏比片状石墨小的多,抗热生长性比灰铸铁好。
耐热铸铁的牌号和化学成分(摘自GB/T9437-1988) 3、耐热铸铁的牌号、性能及应用 “RT” ——耐热铸铁,“Q” ——球墨铸铁,字母——合金元素符号,数字——合金元素的平均含量,取整数值。 耐热铸铁的牌号和化学成分(摘自GB/T9437-1988) 类别 牌号 化学成分(质量分数)(%) C Si Mn P S Cr Al 不大于 耐热铸铁 RTCr 3.0~3.8 1.5~2.5 1.0 0.20 0.12 0.50~1.00 - RTCr2 2.0~3.0 1.00~2.00 RTCr16 1.6~2.4 1.5~2.2 0.10 0.05 15.00~18.00 RTSi5 2.4~3.2 4.5~5.5 0.8 耐热球 墨铸铁 RTQSi4 3.5~4.5 0.7 0.03 RTQSi4Mo 2.7~3.5 0.5 Mo:0.3~0.7 RTQSi5 RTQAl4Si4 2.5~3.0 0.02 4.0~5.0 RTQAl5Si5 2.3~2.8 4.5~5.2 5.0~5.8 RTQAl22 1.6~2.2 20.0~24.0
(1)铬耐热合金铸铁 (2)高硅耐热铸铁 铸铁中铬含量越高,耐热性越好。 在空气炉气中耐热温度 RTCr:550℃,RTCr2:600℃,RTCr16:900℃。 (2)高硅耐热铸铁 硅:强烈促进石墨化和提高A1点,硅含量大于5%时,可以获得单相铁素体基体,A1点提高到900℃以上,可在850~900℃下工作。 硅含量愈高,耐热性愈好,但脆性也愈大,最高硅含量为5.5%。 含硅量相同时,球墨铸铁的耐热性更高些。 RTSi5:700℃,RTQSi5:800℃。 钼:能同时↑铸铁室温和高温下的力学性能。 RTQSi4Mo:室温抗拉强度最高的耐热铸铁,达580MPa,在700℃时的短时抗拉强度比RTQSi4高30%以上。
(3)高铝耐热球墨铸铁 (4)铝-硅耐热球墨铸铁 铝:促进石墨化、↑A1点,促使形成单相F基体,并在表面形成与基体结合牢固、致密的Al2O3膜,具有很好的抗氧化性及抗铸铁热生长的能力。 铝促进石墨化的作用有两个峰值,一个在4%左右,一个在20%左右。耐热铸铁中,铝的含量有两个范围,与硅复合作用时在4~6%;单一高铝合金化时在20~24%。 在空气炉气中的耐热温度 RTQAl22:1100℃,并且抗高温硫蚀性好,可作黄铁矿焙烧炉零件。 (4)铝-硅耐热球墨铸铁 同时加入铝和硅,对提高抗氧化性和抗热生长性有更好的效果。在空气炉气中的耐热温度: RTQAl4Si4: 900 ℃ RTQAl5Si5:1050℃。
耐热铸铁的室温力学性能(摘自GB/T9437-1988)及使用条件和应用举例 牌号 抗拉强度 σb/MPa 不小于 硬度 (HBS) 使用条件 应用举例 RTCr 200 189~288 在空气炉气中,耐热温度达550℃ 炉条、高炉之梁蚀式水箱、金属型玻璃模 RTCr2 150 207~288 在空气炉气中,耐热温度达600℃ 煤气炉内灰盒、矿山烧结车挡板 RTCr16 340 400~450 在空气炉气中,耐热温度达900℃,在室温及高温下有抗磨性,耐硝酸腐蚀 退火罐、煤粉烧嘴、炉删、水泥焙烧炉零件、化工机械零件 RTSi5 140 160~270 在空气炉气中,耐热温度达700℃ 炉条、煤粉烧嘴、锅炉用梳形定位板、换热器针状管、二硫化碳反应甑 RTQSi4 480 187~269 在空气炉气中,耐热温度达650℃,其含Si上限时到750℃,力学性能、抗裂性较RTQSi5 玻璃窑烟道闸门,玻璃引上机墙板、加热炉两端管架 RTQSi4Mo 540 197~280 在空气炉气中,耐热温度达680℃,其含Si上限时到780℃,高温力学性能较好 罩式退火炉导向器、烧结机中后热筛板、加热炉吊梁等 RTQSi5 370 228~302 在空气炉气中,耐热温度达800℃,其含Si上限时到900℃ 煤粉烧嘴、炉条、辐射管、烟道闸门、加热炉中间管架 RTQAl4Si4 250 258~341 在空气炉气中,耐热温度达900℃ 烧结机篦条、炉用件 RTQAl5Si5 302~363 在空气炉气中,耐热温度达1050℃ 焙烧机篦条、炉用件 RTQAl22 300 241~364 在空气炉气中,耐热温度达1100℃,抗高温硫蚀性好 锅炉用侧密封块、链式加热炉炉爪、黄铁矿焙烧炉零件
3.6.2 耐蚀铸铁 1、铸铁的耐蚀性和提高铸铁耐蚀性的途径 铸铁的组织:金属基体+石墨。 石墨的电极电位:+0.37V, 3.6.2 耐蚀铸铁 1、铸铁的耐蚀性和提高铸铁耐蚀性的途径 铸铁的组织:金属基体+石墨。 石墨的电极电位:+0.37V, 铁素体的电极电位:-0.44V。 因此铸铁的耐蚀性比钢等差得多。 提高铸铁耐蚀性的途径:合金化。 加入大量Si,Al,Cr等合金元素,能在铸铁表面形成一层连续致密而且与铸铁金属基体牢固结合的保护膜,可有效提高铸铁的抗蚀性。 加入Cr、Si、Mo、Cu等元素,能提高金属基体的电极电位,减缓电化学腐蚀过程,提高抗蚀性。 尽理降低碳含量和石墨的数量,以获得单相F基体+孤立分布球状石墨组织,也能提高耐蚀性。
2、耐蚀铸铁的牌号、性能及应用 “ST” —耐蚀铸铁,字母—合金元素符号,数字—合金元素的平均含量,取整数值。 成分特点:含碳量低,含硅量高,加入了Cr、Mo和Cu等合金元素。 最大含碳量1.4%,是含碳量最低的铸铁。含硅量应按n/8定律加入,以15~18%Si(质量分数)为适宜。过高的硅使铸铁脆性急剧增大。
高硅耐蚀铸铁的牌号和化学成分(摘自GB/T8491-1987) 化学成分(质量分数)(%) C Si Mn P S Cr Mo Cu RE残留量 STSi11Cu2CrR 最大值 10.00~12.00 0.60~0.80 - 1.80~2.20 1.20 0.50 0.10 STSi15R 1.00 14.25~15.75 STSi15Mo3R 0.90 3.00~4.00 STSi15Cr4R 1.40 4.00~5.00 STSi17R 0.80 16.00~18.00
组织:含硅F+Fe3Si2+石墨组成。 含硅F:使铸铁表面形成致密的SiO2保护膜,↑铸铁的抗蚀能力。 在硝酸、硫酸、醋酸、磷酸、铬酸以及温度低于30℃的各种浓度的盐酸中抗蚀性都很好。但在苛性碱和氢氟酸以及温度高于30℃的盐酸中,由于SiO2保护膜被溶解、破坏,而使铸铁件被强烈腐蚀。 加入3.00~4.00%的Mo,如STSi15Mo3R,能在表面形成氯氧化钼(MoO2Cl2)钝化膜,↑铸铁抗氯离子的稳定性,可用于制造盐酸、氯气等介质下工作的零件。但对氢氟酸和浓碱的抗腐蚀性仍然不佳。 硬脆、强度低的Fe3Si2化合物,使铸件无法进行切削加工,只能进行磨削加工。 适量地加入铜(1.8~2.2%)和铬(0.60~0.80%),同时把硅含量↓至10~12%,如STSi11Cu2CrR,能↑力学性能,可在70~98%的浓硫酸和浓度小于46%的硝酸中使用。
3.6.3 耐磨铸铁 1、抗磨铸铁 分为抗磨铸铁和减摩铸铁两类。 抗磨铸铁:用来制造在干摩擦条件下工作的零件,如轧辊、球磨机磨秋等。 3.6.3 耐磨铸铁 分为抗磨铸铁和减摩铸铁两类。 抗磨铸铁:用来制造在干摩擦条件下工作的零件,如轧辊、球磨机磨秋等。 减摩铸铁:用于制造在润滑条件下工作的零件,如机床导轨、气缸套等。 1、抗磨铸铁 在干摩擦条件下工作,要求硬度高且组织均匀,通常为白口铸铁。 牌号、成份、硬度 例如:KmTBMn5W3 KmT—抗磨铁, B—白,其余字母—合金元素符号,数字—合金元素的平均含量,取整数值。 硬度:铸态大于HRC50。
抗磨白口铸铁的牌号、化学成分及硬度(摘自GB/T8263-1987) 化学成分(质量分数)(%) 洛氏硬度(HRC) C Si Mn Cr Mo Ni Cu P S 铸态 淬火态 软化 退火态 KmTBMn5W3 3.0~3.5 0.8~1.3 4.0~6.0 - W2.5~3.5 ≤0.15 ≤0.10 50~60 KmTBW5Cr 4 2.5~3.5 0.5~1.0 3.5~4.5 W4.5~5.5 50~65 KmTBNi4Cr2-DT 2.7~3.2 0.3~0.8 2.0~3.0 0~1.0 3.0~5.0 ≥53 KmTBNi4Cr2-GT 3.2~3.6 ≥55 KmTBCr9Ni5Si2 2.5~3.6 1.5~2.2 8.0~10.0 4.5~6.5 KmTBCr2Mo1Cu1 2.4~3.6 ≤1.0 1.0~2.0 0.8~1.2 50~56 ≥56 ≤40 KmTBCr15Mo2-DT 2.0~2.8 13.0~18.0 0.5~2.5 0~1.2 ≤0.06 40~56 ≥58 KmTBCr15Mo2-GT 2.8~3.5 0.5~3.0 50~58 KmTBCr20Mo2Cu1 18.0~22.0 1.5~2.5 0~1.5 KmTBCr26 2.3~3.0 23.0~28.0
抗磨白口铸铁的热处理参考规范(摘自GB/T8263-1987) 牌号 软化退火工艺 淬火工艺 回火工艺 最大断面尺寸/mm KmTBMn5W3 - 70 KmTBW5Cr 4 KmTBNi4Cr2-DT 430~470℃保温4~6h,空冷,再250~300℃保温4~16h,空冷 200 KmTBNi4Cr2-GT KmTBCr9Ni5Si2 750~825℃保温4~10h,空冷 250~300℃保温4~16h,空冷 300 KmTBCr2Mo1Cu1 940~960℃保温1~6h,缓冷至760~780℃保温4~6h,缓冷至600℃空冷 960~1000℃保温1~6h,空冷 200~300℃保温4~6h,空冷 100 KmTBCr15Mo2-DT 920~960℃保温1~8h,缓冷至700~750℃保温4~8h,缓冷至600℃空冷 920~1000℃保温2~6h,空冷 200~300℃保温2~8h,空冷 120 KmTBCr15Mo2-GT 75 KmTBCr20Mo2Cu1 920~960℃保温1~8h,缓冷至700~750℃保温4~10h,缓冷至600℃空冷 960~1020℃保温2~6h,空冷 250~300℃保温2~8h,空冷 KmTBCr26 960~1060℃保温2~6h,空冷
抗磨白口铸铁的金相组织和使用特性(摘自GB/T8263-1987) 牌号 金相组织 使用特性 铸态 淬火态 KmTBMn5W3 共晶碳化物+马氏体+残余奥氏体 - 较小冲击载荷的磨料磨损 KmTBW5Cr 4 KmTBNi4Cr2-DT 回火态 共晶碳化物+马氏体+贝氏体+残余奥氏体 中等冲击载荷的磨料磨损 KmTBNi4Cr2-GT KmTBCr9Ni5Si2 共晶碳化物+二次碳化物+马氏体+残余奥氏体 有很好的淬透性,较大冲击载荷的磨料磨损 KmTBCr2Mo1Cu1 共晶碳化物+索氏体+马氏体 KmTBCr15Mo2-DT 共晶碳化物+奥氏体及其转变产物 KmTBCr15Mo2-GT KmTBCr20Mo2Cu1 KmTBCr26 共晶碳化物+奥氏体 有良好的抗蚀性和抗高温氧化性,较大冲击载荷的磨料磨损
中锰球墨铸铁也是广泛使用的抗磨铸铁。 在稀土—镁球铁中加入5.0~9.5%Mn,控制3.3~5.0%Si,组织为M+A+B+Fe3C+G球,有较高的冲击韧性和强度,适用于同时承受冲击和磨损条件下使用,可代替部分高锰钢。
中锰抗磨球墨铸铁的牌号和力学性能(摘自GB/T3180-1982) 锰含量 % 抗弯强度σbb/ MPa 桡度f / mm 冲击韧度αk / J/cm2 硬度HRC 特性和应用举例 砂型 金属型 试棒直径/mm 支距/mm 30 50 300 500 不小于 MQTMn6 5.5~6.5 510 392 3.0 2.5 8 44 具有一定的机械强度和韧性,承受一定的冲击负荷,适于在磨料磨损条件下工作,替代高锰钢和锻钢,制作矿山、水泥、粉煤加工和农机中发耐磨件,如磨机衬板、煤粉机锤头、破碎机锤片、螺旋分级机叶片、犁铧等 MQTMn7 >6.5~7.5 471 441 3.5 9 41 MQTMn8 >7.5~9.0 432 491 4.0 10 38
2、减摩铸铁 在润滑条件下工作,耐磨性主要取决于组织中的石墨形状、大小与分布,以及金属基体的组织。 石墨:良好的润滑剂,能起储油与润滑作用,中等大小的球形石墨均匀分布于金属基体中具有较好的耐磨性。 金属基体:以细片状P的耐磨性最好。 成分特点:在灰口铸铁基础上,将磷含量↑到0.4~0.6%,形成硬而脆的磷共晶,呈断续网状分布在珠光体上,可提高铸铁的耐磨性,但韧性会降低,加入Cr,Mo,W,V,Ti等合金元素细化组织,可改善其韧性、↑耐磨性。 用途:气缸套;机床导轨。
汽缸套用耐磨铸铁的化学成分和力学性能 名称 化学成分 (质量分数) (%) C Si Mn p S Cr Cu 磷铬 铸铁 3.0~3.4 C Si Mn p S Cr Cu 磷铬 铸铁 3.0~3.4 2.1~2.4 0.8~1.20 0.55~0.75 <0.1 0.35~0.55 - 磷铸铁 2.9~3.4 2.2~2.6 0.8~1.2 0.4~0.6 磷铬铜铸铁 3.2~3.4 2.4~2.6 0.5~0.7 0.25~0.40 ≤0.12 0.2~0.3 0.4~0.7 磷钒 3.2~3.6 0.6~0.8 0.4~0. 5 ≤0.1 V0.15~0.25 磷铬钼铸铁 3.1~3.4 0.5~0.8 0.55~0.80 Mo 0.15~0.35 铬钼铜铸铁 3.2~3.9 1.8~2.0 ≤0.15 0.3 Mo0.4Cu0.6 2.7~3.2 1.5~2.0 0.8~1.1 ≤0.10 0.2~0.4 Mo0.8~1.4 Cu0.8~1.2 2.9~3.3 1.3~1.9 0.7~1.0 0.25~0.45 Mo0.3~0.5 Cu0.7~1.3 磷锑 1.9~2.4 0.3~0.4 ≤0.08 Sb0.06~0.08 硼铸铁 3.1~3.3 1.7~1.9 0.25~0.35 B0.04~0.08 铌铸铁 3.2~3.5 2.2~2.4 0.9~1.5 0.3~0.5 Ni0.3~0.5
汽缸套用耐磨铸铁的力学性能和应用 名称 力学性能 应用 抗拉强度 σb MPa 抗弯强度 σbb 硬度HBS 硬度差HBS 磷铬 铸铁 抗拉强度 σb MPa 抗弯强度 σbb 硬度HBS 硬度差HBS 磷铬 铸铁 >200 >400 160~240 <30 汽车、拖拉机缸套(金属型离心铸造) 磷铸铁 >220 柴油机缸套 磷铬铜铸铁 250 470 190~240 磷钒 汽车、拖拉机缸套 磷铬钼铸铁 240~280 柴油机缸套(金属型离心铸造) 铬钼铜铸铁 -1 - 中小型柴油机缸套 300 540 202~255 内燃机车柴油机缸套(砂型铸造) ≥280 ≥480 190~248 大型船用柴油机缸套 磷锑 200 400 >190 汽车缸套 硼铸铁 铌铸铁 不低于HT250 ≥210 CA141载货汽车发动机缸套
机床导轨用耐磨铸铁的牌号、化学成分(摘自JB/GQ33-1980) 名称 牌号 化学成分 (质量分数) (%) C Si Mn p Cu Cr Mo 钒钛 耐磨 MTVTi20 3.3~3.7 1.4~2.2 0.5~1.0 ≤0.3 V≥ 0.15 Ti≥ 0.05 - MTVTi25 3.1~3.5 1.3~2.0 0.5~1.1 MTVTi30 2.9~3.3 1.2~1.8 磷铜钛 MTPCuTi15 1.8~2.5 0.5~0.9 0.35~0.6 0.6~1.0 Ti 0.09~0.15 MTPCuTi20 3.0~3.4 1.5~2.0 MTPCuTi25 3.0~3.5 1.4~1.8 MTPCuTi30 2.9~3.2 1.2~1.7 高磷 MTP15 3.2~3.5 1.6~2.2 0.4~0.65 MTP20 3.1~3.4 MTP25 3.0~3.2 MTP30 铬钼铜 MTCrMoCu25 3.3~3.6 0.7~0.9 ≤ 0.10~0.20 0.20~0.35 MTCrMoCu30 1.6~2.1 0.8~1.0 0.8~1.1 0.10~0.25 0.25~0.45 MTCrMoCu35 2.9~3.1 1.0~1.2 0.15~0.25 0.35~0.50 铬铜 MTCrCu25 1.7~2.0 0.30 0.6~0.8 MTCrCu30 1.5~1.8 0.25 0.7~1.0 MTCrCu35 1.4~1.7 0.9~1.1 0.25~0.35
机床导轨用耐磨铸铁的力学性能和应用(摘自JB/GQ33-1980) 名称 牌号 力学性能 应用 范围 Σb/MPa σbb/MPa 桡度f/mm 硬度HBS 不小于 钒钛 耐磨 MTVTi20 200 400 3.0 160~240 各类中小型机床的导轨铸件 MTVTi25 250 470 MTVTi30 300 540 170~240 磷铜钛 MTPCuTi15 150 330 2.5 170~229 精密机床的床身、立柱、工作台等 MTPCuTi20 2.8 187~235 MTPCuTi25 187~241 MTPCuTi30 187~255 高磷 MTP15 普通机床的床身、溜板、工作台等 MTP20 179~235 MTP25 MTP30 铬钼铜 MTCrMoCu25 185~230 中小型精密机床仪表机床床身的导轨铸件 MTCrMoCu30 200~250 MTCrMoCu35 350 610 3.5 220~260 铬铜 MTCrCu25 MTCrCu30 200~240 MTCrCu35 3.2 210~250
习题 一、名词解释:铸铁的石墨化 球墨铸铁 铸铁的热生长 二、填空题 一、名词解释:铸铁的石墨化 球墨铸铁 铸铁的热生长 二、填空题 1、白口铸铁中碳主要是以 的形式存在,灰口铸铁中碳主要是以 的形式存在。 2、普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁中石墨的形态分别为 状、 状和 状。 3、可锻铸铁俗称 。 4、RuT420的强度高、硬度高,具有高的 和较高的 ,可以用于制造 、 、 等零件。 三、问答题 1、普通灰铸铁有哪些性能特点及主要用途? 2、球墨铸铁可以进行哪几种类型的淬火回火处理?说明处理后的组织与性能特点。 3、可锻铸铁可以锻造吗?为什么?它的生产工艺与其它的铸铁相比有什么特点?