铸铁分解学习教案

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1、会计学1第一页，共51页。石墨的晶体结构石墨的晶体结构底面上的原子底面上的原子(yunz)间距间距0.142nm，结合力较，结合力较强，底面间的原子强，底面间的原子(yunz)间距间距0.34nm，结合力，结合力较弱。较弱。第1页/共51页第二页，共51页。第2页/共51页第三页，共51页。F-Fe3C和和Fe-C双重相图双重相图L液态合金液态合金 奥氏体奥氏体 G石墨石墨 、铁素体铁素体 P珠光体珠光体第3页/共51页第四页，共51页。第4页/共51页第五页，共51页。第5页/共51页第六页，共51页。第6页/共51页第七页，共51页。砂型铸造条件下铸铁壁厚、化学成分与铸铁组织砂型铸造条件下

2、铸铁壁厚、化学成分与铸铁组织(zzh)的关系的关系第7页/共51页第八页，共51页。第8页/共51页第九页，共51页。灰口铸铁组织灰口铸铁组织(zzh) 钢基钢基体体 + G三种石墨三种石墨(shm)形态形态第9页/共51页第十页，共51页。第10页/共51页第十一页，共51页。第11页/共51页第十二页，共51页。第12页/共51页第十三页，共51页。灰铸铁的牌号灰铸铁的牌号(piho)、力学性能和应用、力学性能和应用铸铁类别铸铁类别牌号牌号铸件壁厚铸件壁厚mm最小抗拉强度最小抗拉强度b/MPa应用范围举例应用范围举例铁素体铁素体灰铸铁灰铸铁HT1002.510130(1)盖、外罩、油盘、手

3、轮、手把、支架、底板、重锤盖、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）对强度无要求的其他机械结构零、部件1020100203090305080铁素铁素体体珠光体珠光体灰铸铁灰铸铁HT1502.510175（1）一般机械制造中的铸件，如：支柱、底座、罩壳、）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）滑板、工作台等与较高强度铸铁床身（如HT200）相摩擦的零件）相摩擦的零件1020145203

4、01303050120珠光体珠光体灰铸铁灰铸铁HT2002.510220（1）一般机械制造中较为重要的零件，如：汽缸、齿）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）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、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、）具有测量平面的检验工件，如：划线平板、V形形铁、平尺、水平仪框架等铁、平尺、水平仪框架等（4）需经表面淬火的零件）需经表面淬火的零件1020195203017

5、03050160HT2504.010270102024020302203050200孕育铸铁孕育铸铁（全珠光（全珠光体基体）体基体）HT3001020290（1）机械制造中重要的铸件，如：床身导轨、车床、）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、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、主轴箱、卡盘、齿轮、凸轮、衬套；大型发动机的曲轴、汽缸体、缸套、汽缸盖等汽缸体、缸套、汽缸盖等（2）高压的液压缸、泵体、阀体）高压的液压缸、泵体、阀体（3）需经表面淬火的零件）需经表面淬火的零件203025

6、03050230HT350102034020302903050260第13页/共51页第十四页，共51页。9.2.3 孕育孕育(yny)处理处理第14页/共51页第十五页，共51页。第15页/共51页第十六页，共51页。第16页/共51页第十七页，共51页。第17页/共51页第十八页，共51页。第18页/共51页第十九页，共51页。铁素体可锻铸铁铁素体可锻铸铁珠光体可锻铸铁珠光体可锻铸铁 石墨化退火工艺：缓慢加热至石墨化退火工艺：缓慢加热至9501000，保温，保温1012h，使共晶渗碳体，使共晶渗碳体A+ G团絮，完成第一阶段石墨化。以团絮，完成第一阶段石墨化。以4050/h随炉缓冷至随炉缓

7、冷至770的过程中，从的过程中，从A G，完，完成第二阶段石墨化。成第二阶段石墨化。 铁素体基体：第二阶段完成后，以铁素体基体：第二阶段完成后，以35/h的冷却速度通过的冷却速度通过(tnggu)共析转变温共析转变温度区间度区间750720，AF+G，完成第三阶段，完成第三阶段的石墨化。的石墨化。 珠光体基体：第二阶段完成后，直接空冷珠光体基体：第二阶段完成后，直接空冷，不进行第三阶段的石墨化。，不进行第三阶段的石墨化。第19页/共51页第二十页，共51页。可锻铸铁的石墨化退火可锻铸铁的石墨化退火(tu hu)工艺工艺第20页/共51页第二十一页，共51页。第21页/共51页第二十二页，共51

8、页。可锻铸铁可锻铸铁(kdun-zhti)的牌号和力学性能（摘自的牌号和力学性能（摘自GB/T9440-1988）类型类型牌号牌号试样直径试样直径d/mm抗拉强度抗拉强度b/MPa屈服强度屈服强度0.2/MPa伸长率伸长率（%）（L0=3d）硬度硬度（HBS）不小于不小于黑心黑心可锻铸铁可锻铸铁(铁素体铁素体可锻铸铁可锻铸铁)KTH300-0612或或153006150KTH330-083308KTH350-1035020010KTH370-1237012珠光体珠光体可锻铸铁可锻铸铁KTZ450-064502706150200KTZ550-045503404180230KTZ650-02650

9、4302210260KTZ700-027005302240290第22页/共51页第二十三页，共51页。第23页/共51页第二十四页，共51页。可锻铸铁的特性可锻铸铁的特性(txng)(txng)及应用及应用类型类型牌号牌号特性及应用特性及应用1. .黑心黑心可锻铸铁可锻铸铁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，如管道配件静载荷、要求气密性好的工作零件，如管道配件(弯头、三通、弯头、三通、管件管件)、中低压阀门等、中低压阀门等KTH330-08有一定的韧性和强度，用于承受中等

10、动载荷和静载荷的工作零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钉扳手，铁道扣板，输电线路上的线夹本体及压板等KTH350-10KTH370-12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，绝缘子铁帽等向节壳，农机上的犁刀

11、、犁柱，船用电机壳，绝缘子铁帽等2. .珠光体珠光体可锻铸铁可锻铸铁KTZ450-06KTZ550-04KTZ650-02KTZ700-02韧性较低，但强度较大、硬度高、耐磨性好，且可加工性良好；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，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、耙片等套、犁刀

12、、耙片等第24页/共51页第二十五页，共51页。第25页/共51页第二十六页，共51页。第26页/共51页第二十七页，共51页。铁素体球墨铸铁铁素体球墨铸铁 铁素体珠光体球墨铸铁铁素体珠光体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁珠光体球墨铸铁第27页/共51页第二十八页，共51页。牌号牌号单铸试块单铸试块附铸试块附铸试块主要主要金相组织金相组织抗拉强度抗拉强度b/MPa屈服强度屈服强度0.2/MPa伸长率伸长率(%)硬度硬度HBS铸件铸件壁厚壁厚mm抗拉强度抗拉强度b/MPa屈服强度屈服强度0.2/MPa伸长率伸长率(%)硬度硬度HBS最小值最小值最小值最小值QT400-184002501813018030

13、6039025018130180铁素体铁素体6020037024012QT400-1540025015130180306039025015130180铁素体铁素体6020037024012QT450-1045031010160210铁素体铁素体QT500-7500320717023030604503007170240铁素体铁素体+珠光体珠光体602004202905QT600-3600370319027030606003603180270珠光体珠光体+铁素体铁素体602005503401QT700-2700420222530530607004002220320珠光体珠光体60200650380

14、1QT800-28004802245335珠光体或珠光体或回火组织回火组织QT900-29006002280360贝氏体或贝氏体或回火马氏体回火马氏体第28页/共51页第二十九页，共51页。第29页/共51页第三十页，共51页。球墨铸铁的特性球墨铸铁的特性(txng)和应用和应用牌号牌号基体组织基体组织主要特性主要特性应用举例应用举例QT400-18QT400-15铁素体铁素体（100%） 具有良好的焊接性和可具有良好的焊接性和可加工性，常温时冲击韧加工性，常温时冲击韧性高，而且脆性转变温性高，而且脆性转变温度低，同时低温韧性也度低，同时低温韧性也很好很好农机具：铧犁、犁柱、犁托、犁侧板、牵引

15、架、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、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、底盘悬挂件离合器壳、差速器壳、离合器拨叉、底盘悬挂件通用机械：通用机械：1.6 66.4MPa6.4MPa阀门的阀体、阀盖、支阀门的阀体、阀盖、支架；压缩机上承受一定温度的高低压汽缸、输气架；压缩机上承受一定温度的高低压汽缸、输气管管其他：铁路垫板、电机机壳、齿轮箱、汽轮机其他：铁路垫板、电机机壳、齿轮箱、汽轮机机壳机壳 QT450-10铁素体铁素体（100%

16、） 焊接性、可加工性均较焊接性、可加工性均较好，塑性略低于好，塑性略低于QT400-18，而强度与小能量冲，而强度与小能量冲击韧度优于击韧度优于QT400-18QT500-7铁素体铁素体+珠光体珠光体 (80%50%） 具有中等强度与塑性，具有中等强度与塑性，被切削性尚好被切削性尚好 内燃机的机油泵齿轮，汽轮机中温气缸隔板，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、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，千斤顶座等传动轴、链轮、飞轮、电动机架，千斤顶座等QT600-3珠光体珠光体+铁素体铁素体(80%50%) 中高强度

17、，低塑性，耐中高强度，低塑性，耐磨性较好磨性较好内燃机：（内燃机：（44000）hp柴油机和汽油机的曲柴油机和汽油机的曲轴、凸轮轴、气缸套、连杆、进排气门座轴、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、桥式起重机大小滚轮QT700-

18、2QT800-2珠光体或回火索珠光体或回火索氏体氏体 有较高的强度、耐磨性，有较高的强度、耐磨性，低韧性（或低塑性）低韧性（或低塑性）QT900-2下贝氏体或回火下贝氏体或回火马氏体、回火屈马氏体、回火屈氏体氏体有高的强度、耐磨性，有高的强度、耐磨性，较高的弯曲疲劳强度、较高的弯曲疲劳强度、接触疲劳强度和一定的接触疲劳强度和一定的韧性韧性农机具：犁铧、耙片、低速农用轴承套圈农机具：犁铧、耙片、低速农用轴承套圈汽车：曲线齿锥齿轮、转向节、传动轴汽车：曲线齿锥齿轮、转向节、传动轴拖拉机：减速齿轮拖拉机：减速齿轮内燃机：凸轮轴、曲轴内燃机：凸轮轴、曲轴第30页/共51页第三十一页，共51页。第31页

19、/共51页第三十二页，共51页。第32页/共51页第三十三页，共51页。第33页/共51页第三十四页，共51页。第34页/共51页第三十五页，共51页。第35页/共51页第三十六页，共51页。 第36页/共51页第三十七页，共51页。抗磨白口铸铁的牌号抗磨白口铸铁的牌号(piho)、化学成分及硬度（摘自、化学成分及硬度（摘自GB/T82631987）牌号牌号化学成分（质量分数）（化学成分（质量分数）（%）洛氏硬度洛氏硬度(HRC)CSiMnCrMoNiCuPS铸态铸态淬火淬火态态软化软化退火退火态态KmTBMn5W33.03.03.53.50.80.81.31.34.04.06.06.0W2.

20、5W2.53.53.50.0.15150.0.101050506060KmTBW5Cr 42.52.53.53.50.50.51.01.00.50.51.01.03.53.54.54.5W4.5W4.55.55.50.0.15150.0.101050506565KmTBNi4Cr2-DT2.72.73.23.20.30.30.80.80.30.30.80.82.02.03.03.0 0 01.01.03.03.05.05.00.0.15150.0.10105353KmTBNi4Cr2-GT3.23.23.63.60.30.30.80.80.30.30.80.82.02.03.03.0 0 01

21、.01.03.03.05.05.00.0.15150.0.10105555KmTBCr9Ni5Si22.52.53.63.61.51.52.22.20.30.30.80.88.08.010.010.0 0 01.01.04.54.56.56.50.0.15150.0.10105555KmTBCr2Mo1Cu12.42.43.63.61.01.01.01.02.02.02.02.03.03.00.50.51.01.00.80.81.21.20.0.15150.0.1010505056565656 4040KmTBCr15Mo2-DT2.02.02.82.81.01.00.50.51.01.013

22、.013.018.018.00.50.52.52.50 01.01.0 0 01.21.20.0.10100.0.0606404056565858 4040KmTBCr15Mo2-GT2.82.83.53.51.01.00.50.51.01.013.013.018.018.00.50.53.03.00 01.01.0 0 01.21.20.0.10100.0.0606505058585858 4040KmTBCr20Mo2Cu12.02.03.03.01.01.00.50.51.01.018.018.022.022.01.51.52.52.50 01.51.50.80.81.21.20.0.1

23、0100.0.0606505058585858 4040KmTBCr262.32.33.03.01.01.00.50.51.01.023.023.028.028.00 01.01.0 0 01.51.5 0 01.01.00.0.10100.0.0606505058585555 4040第37页/共51页第三十八页，共51页。第38页/共51页第三十九页，共51页。中锰抗磨球墨铸铁中锰抗磨球墨铸铁(qim-zhti)的牌号和力学性能（摘自的牌号和力学性能（摘自GB/T31801982）牌号牌号锰含量锰含量%抗弯强度抗弯强度bb/MPa桡度桡度f /mm冲击韧冲击韧度度k /J/cm2硬度硬度H

24、RC特性和应用举例特性和应用举例砂型砂型 金属型金属型 砂型砂型 金属型金属型试棒直径试棒直径/mm支距支距/mm3050300500不小于不小于MQTMn65.56.55103923.02.5844 具有一定的机械强度和具有一定的机械强度和韧性，承受一定的冲击负韧性，承受一定的冲击负荷，适于在磨料磨损条件荷，适于在磨料磨损条件下工作，替代高锰钢和锻下工作，替代高锰钢和锻钢，制作矿山、水泥、粉钢，制作矿山、水泥、粉煤加工和农机中发耐磨件，煤加工和农机中发耐磨件，如磨机衬板、煤粉机锤头、如磨机衬板、煤粉机锤头、破碎机锤片、螺旋分级机破碎机锤片、螺旋分级机叶片、犁铧等叶片、犁铧等MQTMn76.5

25、7.54714413.53.0941MQTMn87.59.04324914.03.51038第39页/共51页第四十页，共51页。第40页/共51页第四十一页，共51页。第41页/共51页第四十二页，共51页。第42页/共51页第四十三页，共51页。耐热铸铁的牌号耐热铸铁的牌号(piho)和化学成分（摘自和化学成分（摘自GB/T9437-1988）类别类别牌号牌号化学成分（质量分数）（化学成分（质量分数）（%）CSiMnPSCrAl不大于不大于耐热铸耐热铸铁铁RTCr3.03.03.83.8 1.51.52.52.5 1.01.0 0.200.200.120.120.500.501.001.0

26、0RTCr23.03.03.83.8 2.02.03.03.0 1.01.0 0.200.200.120.121.001.002.002.00RTCr161.61.62.42.4 1.51.52.22.2 1.01.0 0.100.100.050.05 15.0015.0018.0018.00RTSi52.42.43.23.2 4.54.55.55.5 0.80.8 0.200.200.120.120.500.501.001.00耐热球耐热球墨铸铁墨铸铁RTQSi42.42.43.23.2 3.53.54.54.5 0.70.7 0.100.100.030.03RTQSi4Mo 2.72.73

27、.53.5 3.53.54.54.5 0.50.5 0.100.100.030.03Mo：0.30.30.70.7RTQSi52.42.43.23.2 4.54.55.55.5 0.70.7 0.100.100.030.03RTQAl4Si4 2.52.53.03.0 3.53.54.54.5 0.50.5 0.100.100.020.024.04.05.05.0RTQAl5Si5 2.32.32.82.8 4.54.55.25.2 0.50.5 0.100.100.020.025.05.05.85.8RTQAl221.61.62.22.2 1.61.62.42.4 0.70.7 0.100.

28、100.030.0320.020.024.024.0第43页/共51页第四十四页，共51页。在空气炉气中耐热温度在空气炉气中耐热温度RTSi5：700，RTQSi5：800。钼：能同时钼：能同时铸铁室温铸铁室温(sh wn)和高温下的力学性能。和高温下的力学性能。RTQSi4Mo是室温是室温(sh wn)抗拉抗拉强度最高的耐热铸铁，其抗拉强度强度最高的耐热铸铁，其抗拉强度达达580MPa。第44页/共51页第四十五页，共51页。第45页/共51页第四十六页，共51页。第46页/共51页第四十七页，共51页。第47页/共51页第四十八页，共51页。牌号牌号化学成分（质量分数）（化学成分（质量分数）（%）CSiMnPSCrMoCuRE残留残留量量STSi11Cu2CrR最大值最大值10.0012.00最大值最大值最大最大值值最大值最大值0.600.801.802.20最大值最大值1.200.500.100.100.10STSi15R1.0014.2515.75STSi15Mo3R0.9014.2515.753.004.00STSi15Cr4R1.4014.2515.754.005.00STSi17R0.8016.0018.00第48页/共51页第四十九页，共51页。第49页/共51页第五十页，共51页。第50页/共51页第五十一页，共51页。