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常用金属材料碳钢铸铁常用金属材料碳钢铸铁 第一节：第一节：carbon steels碳钢：含碳量为碳钢：含碳量为0.02182.11%的铁碳合金的铁碳合金硫硫-有害的杂质元素有害的杂质元素(低熔点（低熔点（985 C）共晶体）共晶体（FeS+Fe）)，分布在，分布在A晶界上。当钢加热到晶界上。当钢加热到1200 C热加工时，这些共晶体已经熔化，于是导致加工件沿热加工时，这些共晶体已经熔化，于是导致加工件沿晶界开裂而形成所谓的晶界开裂而形成所谓的“热脆热脆”现象现象;降低焊接性。降低焊接性。一、杂质元素对钢性能的影响一、杂质元素对钢性能的影响锰锰-有有益益的的杂杂质质元元素素（溶溶于于铁铁素素体体起起固固溶溶强强化化作作用用；溶溶入入Fe3C中中形形成成合合金金渗渗碳碳体体；同同硫硫生生成成MnS，消消除除硫硫在在钢钢中中的的有有害害影影响响。含含量量一一般般为为0.25%0.8%。3、碳素铸钢、碳素铸钢carbon cast steels编号：编号：铸造碳钢：铸造碳钢：ZG 工程用铸钢：工程用铸钢：ZG 铸钢件铸钢件：将钢水直接铸成零件毛坯后，不再进将钢水直接铸成零件毛坯后，不再进 行锻压加工的钢件行锻压加工的钢件铸钢：制造铸钢件的钢铸钢：制造铸钢件的钢平均含碳量的万分数平均含碳量的万分数屈服强度屈服强度抗拉强度抗拉强度（Mpa）ZG25（ZG 230-450）性能性能:一定强度、良好塑、韧性、焊接性、铸造性一定强度、良好塑、韧性、焊接性、铸造性用途：用途：400-450C以下铸件，如汽缸、隔板、蒸汽以下铸件，如汽缸、隔板、蒸汽 室、喷嘴室、轴承盖室、喷嘴室、轴承盖含碳量为含碳量为0.15 0.55%成分：成分：2.5-4%C,Si,S,P,Mn 组织：碳以组织：碳以Fe3C及及C形式存在形式存在 性能：性能：1）强度、塑性、韧性低）强度、塑性、韧性低 2）良好的减振性、减摩性、切削加工性）良好的减振性、减摩性、切削加工性 铸造性，低的缺口敏感性铸造性，低的缺口敏感性第五节：铸第五节：铸 铁铁cast iron工业铸铁工业铸铁铸铁：含碳量大于铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金的铁碳合金一、铸铁的分类一、铸铁的分类1、白口铸铁（碳以、白口铸铁（碳以Fe3C存在）存在）2、灰口铸铁、灰口铸铁gray cast iron（片状石墨）（片状石墨）4、球墨铸铁、球墨铸铁nodular graphite iron（球状石墨）（球状石墨）3、可锻铸铁、可锻铸铁malleable cast iron（团絮状石墨）（团絮状石墨）2)在一定条件下，由液态和固态铸铁中在一定条件下，由液态和固态铸铁中 直接直接 析出石墨析出石墨 二、铸铁的石墨化二、铸铁的石墨化形式形式1）Fe3CFe+C温度C%FeFe3CLAL+AL+Fe3CA+Fe3CF+Fe3CF+AFADECFPSKGQ 1）成分：）成分：C、Si、Al、Cu、Ni促进石墨化促进石墨化 S、Mn、Cr、Mo、W阻止石墨化阻止石墨化 2）冷却速度：冷速越慢，越有利于石墨化）冷却速度：冷速越慢，越有利于石墨化影响石墨化的因素影响石墨化的因素三、灰口铸铁三、灰口铸铁 性能：抗拉强度、疲劳强度、塑性、韧性低，硬性能：抗拉强度、疲劳强度、塑性、韧性低，硬 度、抗压强度取决于基体组织度、抗压强度取决于基体组织牌号：牌号：HT用途：不受冲击、承压、减振零件，用途：不受冲击、承压、减振零件，如机身、机座、泵体、阀门如机身、机座、泵体、阀门 汽缸套汽缸套组织：组织：F+G,P+G,F+P+G抗拉强度抗拉强度HT200 组织：组织：F+G,P+G,G呈团絮状呈团絮状四、可锻铸铁四、可锻铸铁性能：强度、塑性、韧性高于灰口铸铁性能：强度、塑性、韧性高于灰口铸铁牌号：牌号：KTB(白心可锻铸铁）白心可锻铸铁）KTH（黑心铁素体可锻铸铁）（黑心铁素体可锻铸铁）KTZ（黑心珠光体可锻铸铁）（黑心珠光体可锻铸铁）用途：形状复杂、受动载荷作用，用途：形状复杂、受动载荷作用，要求强度、塑韧性较高铸要求强度、塑韧性较高铸 件，如连杆、低中压阀门、件，如连杆、低中压阀门、管接头管接头b(%)组织：组织：F+G,P+G,F+P+G,B下下+G五、球墨铸铁五、球墨铸铁 性能：强度高于其他铸铁，塑性、性能：强度高于其他铸铁，塑性、韧性高于灰口铸铁，屈强比高韧性高于灰口铸铁，屈强比高牌号：牌号：QT 用途：用于要求强度较高、受冲击、耐磨损的重用途：用于要求强度较高、受冲击、耐磨损的重 要零件，如后汽缸、后几级隔板、磨煤机要零件，如后汽缸、后几级隔板、磨煤机 衬板衬板b(%)六、合金铸铁六、合金铸铁alloy cast iron耐热铸铁的编号：耐热铸铁的编号：RT+元素符号元素符号+数字数字 RQT+元素符号元素符号+数字数字用途：锅炉受热面吊架、喷嘴、烟道挡板用途：锅炉受热面吊架、喷嘴、烟道挡板1、耐热铸铁、耐热铸铁heat-resistant cast iron-铬、硅、铝铬、硅、铝铸铁的耐热性：在高温下抗氧化、抗生长并保持较铸铁的耐热性：在高温下抗氧化、抗生长并保持较 高的强度、硬度及抗蠕变的能力高的强度、硬度及抗蠕变的能力铸铁的生长：铸铁在铸铁的生长：铸铁在400 C以上，特别是经反复以上，特别是经反复 加热，体积逐渐增大的现象加热，体积逐渐增大的现象RTCr16(900 C)RQTAL22(1100 C)3）中锰球墨铸铁：在球墨铸铁中加入锰）中锰球墨铸铁：在球墨铸铁中加入锰59.5%含硅含硅3.35%得到的球墨铸铁得到的球墨铸铁 用于球磨机的衬板、钢球、煤粉机锤头用于球磨机的衬板、钢球、煤粉机锤头 1）冷硬铸铁：在砂型中部安装冷铁来加速铸件表）冷硬铸铁：在砂型中部安装冷铁来加速铸件表 层的冷却，使表层得到白口组织，层的冷却，使表层得到白口组织，心部得到灰口组织心部得到灰口组织 用于低速球磨机衬板、磨球用于低速球磨机衬板、磨球2）合金白口铸铁（猛、硅、铬、钼、钨）合金白口铸铁（猛、硅、铬、钼、钨）用于球磨机衬板、灰浆泵泵体、叶轮、护板用于球磨机衬板、灰浆泵泵体、叶轮、护板2、耐磨铸铁、耐磨铸铁wear-resistant cast iron
