[精选]常用铸造合金的生产.pptx

第二章常用铸造合金的生产第二章常用铸造合金的生产1铸铁件生产 按碳的存在形式分按碳的存在形式分 1.white cast-iron碳以碳化物碳以碳化物Fe3CFe3C形式出现。形式出现。断口：银白色，硬而脆；很难断口：银白色，硬而脆；很难切削，很少直接用于零件切削，很少直接用于零件.2.灰口铸铁灰口铸铁 gray castiron 碳以石墨形式出现。断口：呈灰色；常用材料。3.mottled castiron 碳以 Fe3C+石墨 形式出现。断口：白色与灰色之间；此类铸铁脆性很大，很少使用。另：另：合金铸铁：合金铸铁：铸铁中参加合金元素，改善性能。铸铁中参加合金元素，改善性能。以碳以石墨形式存在的铸铁断口呈灰色，故称之的铸铁断口呈灰色，故称之：灰口铸铁GB561195 铸铁是在凝固过程中经历共晶转变，用于生产铸件的铁基合金的总称。常用灰口铸铁又可分为常用灰口铸铁又可分为：1.普通灰铸铁片状G；2.可锻铸铁团絮状G；3.球墨铸铁球状G；4.蠕墨铸铁蠕虫状G Ggraphite字头 补充：关于生铁补充：关于生铁一、普通灰铸铁片状G简称灰铁 生铁生铁 ：pigiron 铁矿石在高炉中炼出来的铁矿石在高炉中炼出来的。炼铁炼铁IronIronmakingmaking工艺工艺，分，分铸造生铁和炼钢生铁铸造生铁和炼钢生铁WSi1.25%两种；两种；铸造生铁与其他材料一起熔化后，铸造生铁与其他材料一起熔化后，铸造生铁与其他材料一起熔化后，铸造生铁与其他材料一起熔化后，获得的材料，叫铸铁获得的材料，叫铸铁获得的材料，叫铸铁获得的材料，叫铸铁；炼钢生铁通过进一步的熔炼，得炼钢生铁通过进一步的熔炼，得到钢材，到钢材，此过程称炼钢此过程称炼钢 steelmaking steelmaking。1.普通灰铸铁的性能 灰铁的显微组织灰铁的显微组织 金属基体金属基体F+PF+P片片G G 如右图所示：相当于在钢的基体 上嵌入了大量G片。由于G的存在；减少了基体承载的有效面积；G的尖角割裂基体还造成严重的应力集中。且G片越是粗大、分布不匀，其力学性能越差。但是，灰铸铁的抗压强度受G影响小。灰铸铁不能锻造、不能冲压；但是有如下优点：石墨是碳的一种结晶形式，石墨是碳的一种结晶形式，六方晶格，碳原子呈层片状排列；六方晶格，碳原子呈层片状排列；性能：性能：、akak很低，硬很低，硬度为度为3HBS3HBS；低的力学性能，实际；低的力学性能，实际使使灰铁基体上布满了裂纹和孔洞。良好的铸造性流动性好，收缩小；良好的铸造性流动性好，收缩小；易切削；？易切削；？抗压强度高；抗压强度高；减震和减摩性能好；减震和减摩性能好；切口不敏感性；切口不敏感性；制造容易、价格廉价。制造容易、价格廉价。2.2.铸铁的组织及影响因素铸铁的组织及影响因素灰铸铁按基体不同可分为灰铸铁按基体不同可分为;P P灰铸铁灰铸铁P+FP+F灰铸铁灰铸铁F F灰铸铁灰铸铁 要控制铸铁组织与成分，必须控制其石墨化程要控制铸铁组织与成分，必须控制其石墨化程度，而影响石墨化的主要因素为：度，而影响石墨化的主要因素为：1 1化学成分化学成分 随随C C、Si Si 增多，增多，G G核增多，核增多，析出析出G G多而粗大多而粗大；反之，G少；S S、MnMn阻碍阻碍 G G，增加白口化，应严控，增加白口化，应严控，P P增加冷脆性。增加冷脆性。教材教材P45P45图图将不同碳硅含量铸铁分成五种组织将不同碳硅含量铸铁分成五种组织 白口铸铁区白口铸铁区L Ld dFeFe3 3C CP P a a麻口铸铁区麻口铸铁区 L Ld dFeFe3 3C CP PG G PP灰铁区灰铁区 P PG G b b P-F P-F灰铁区灰铁区P+F+GP+F+G F F灰铁区灰铁区F+GF+G成分：成分：成分：成分：Wc=2.7%3.9%Wc=2.7%3.9%Wc=2.7%3.9%Wc=2.7%3.9%；Wsi=1.12.6%Wsi=1.12.6%Wsi=1.12.6%Wsi=1.12.6%；WWWWMnMnMnMn=0.61.2%=0.61.2%=0.61.2%=0.61.2%2 2冷却速度冷却速度V V 冷却快，原子来不及急扩散，冷却快，原子来不及急扩散，G G化难以进行；易白口化难以进行；易白口。冷却的慢，可得灰口。显然，得灰口。显然，欲求灰口件合理选择欲求灰口件合理选择 铸件壁厚。铸件壁厚。冷却速度与铸型材料也直接冷却速度与铸型材料也直接关联，如：金属型比砂型的冷却关联，如：金属型比砂型的冷却速度快，铸件易白口，速度快，铸件易白口，3.灰铸铁的孕育处理灰铸铁的孕育处理 直接向已熔炼出炉的低碳、直接向已熔炼出炉的低碳、硅含量铁水中参加孕育剂经过破碎又预热的硅含量铁水中参加孕育剂经过破碎又预热的7575硅铁硅铁 灰铁经孕育处理后灰铁经孕育处理后G G片细小均匀力学性能有明显提高，片细小均匀力学性能有明显提高，故称高强度铸铁故称高强度铸铁 4.4.灰铸铁的牌号、用途灰铸铁的牌号、用途 牌号：牌号：H T Rm MPa 灰铸铁简称灰铸铁简称“灰铁灰铁，汉语拼音字母汉语拼音字母首首 熔炼简便，熔炼简便，流动性好流动性好有：有：HT100HT100、HT150HT150、HT200HT200、HT250HT250、HT300HT300、HT350HT350见表见表2-3 P472-3 P47；主用于；主用于 床身、箱体、重锤、暖气片等。床身、箱体、重锤、暖气片等。5.5.灰铸铁的生产特点灰铸铁的生产特点 6.6.灰铸铁的热处理灰铸铁的热处理 消除应力退火；消除应力退火；消除白口组织改善切削加工性能退火消除白口组织改善切削加工性能退火 外表淬火外表淬火 如车床导轨如车床导轨 二、可锻铸铁二、可锻铸铁 malleable castiron 又称又称 马铁、韧性铸铁、展性铸铁、玛钢马铁、韧性铸铁、展性铸铁、玛钢1.成分成分：Wc=2.22.8%,Wsi=11.8;含碳、硅量低含碳、硅量低。2.生产过程生产过程：首先浇注成白口铸铁件，然后再经过可锻化石墨化退火而得到团絮状石墨的可锻铸铁。因退火方法不同分：白心白心B B可锻铸铁；可锻铸铁；黑心黑心H H可锻铸铁；可锻铸铁；P PZ Z可锻铸铁可锻铸铁等三种。等三种。3.性能 R Rm m、A A、akak比灰比灰铸铁好铸铁好。但不能锻造。但不能锻造。4.牌号 GB944088GB944088K T HK T H或或Z Z AA=%Rm Mpa 黑心或黑心或P 可锻铸铁可铁可锻铸铁可铁 如：如：KTH30006；建筑脚手架扣件、三建筑脚手架扣件、三通管件、阀门。通管件、阀门。KTZ55004；用于；载荷较高的耐磨损、用于；载荷较高的耐磨损、凸轮轴，齿轮等。凸轮轴，齿轮等。见见P48 P48 表表2 24 4。三、球墨铸铁球墨铸铁 nodular graphite cast-iron 1.成分成分：在金属液中参加球化剂在金属液中参加球化剂 稀土镁合金稀土镁合金 球化处理使球化处理使 G G 变为球状。变为球状。2.组织组织：基体是基体是F F，F+PF+P，P P+球状球状 石墨石墨 G G 3.性能性能：较高的较高的RmRm、-1-1旧疲劳强度，但旧疲劳强度，但A A、akak比钢差比钢差。4.4.牌号、用途牌号、用途 GB134888 见教材见教材P49P49表表2 25 5牌号：牌号：Q T A A=%R Rm m Mpa Mpa 球墨铸铁球铁球墨铸铁球铁 5.球铁的生产特点 1铁水 含碳硅量要高；S、P要低；温度1400。2球化与孕育处理 球化是关键，预先将粉碎的球化剂稀土镁合金，放置在铁水包内，上面铺盖硅铁粉 和草木灰。先冲入约2/3铁水；稍置，待反响后，再置入孕育剂，用余下的1/3铁水冲入包内，进行孕育。3铸型工艺 利用冒口、冷铁补缩；加大铸型刚度。4热处理 常用有：退火、正火、调质和等温淬火。四、蠕墨铸铁蠕墨铸铁是近年开展起来的新型铸铁，其G片短；片端钝而圆，类似蠕虫俗：毛豆虫 1.蠕墨铸铁的性能 优于灰铁，不如球铁；厚大截面性能均匀；导热性优于球铁。2.蠕铁牌号 以“R“Ru uT T表示；后面三位数为Rm值。3.蠕铁制取与应用 造蠕铁同造球铁；用于制造形状复杂的大件，如：重型机床、大型内燃机机体可以代钢。2铸钢件生产 一、铸钢的类别和性能 按化学成分分：1.铸造碳钢铸造碳钢 应用最多应用最多 占铸钢产量占铸钢产量8080；牌号牌号,例例：ZG200ZG200400400;ZGZG读作：铸钢；两组数读作：铸钢；两组数字字 2.2.铸造合金钢铸造合金钢 适用耐磨、耐热、耐蚀等特殊要求，适用耐磨、耐热、耐蚀等特殊要求，如：如：ZGMZGMn n1313为铸造耐磨钢，坦克履带板、破碎机颚板；为铸造耐磨钢，坦克履带板、破碎机颚板；ZG1CZG1Cr r18N18Ni i9 9为为铸造镍铬不锈钢铸造镍铬不锈钢铸造镍铬不锈钢铸造镍铬不锈钢，可耐强酸强碱。，可耐强酸强碱。二、铸造件的生产特点二、铸造件的生产特点 按序为：Re、Rm值。见教材P51表26 1.1.钢的熔炼钢的熔炼要求用电弧炉、感应电炉。为什么？2.2.铸造工艺铸造工艺 由于钢的熔点高、流动性差，钢水易氧化和吸气，而且其体积收缩为钢的23倍。因此铸钢用砂耐火、透气性要高；冒口个头大与冷铁配合要好；3.3.热处理热处理 为消除铸态晶粒粗大、组织不匀及内应力，铸钢件铸后必须热处理，主为：正火或退火。3铜铝合金铸件生产 有色合金熔融性质：熔点低；流动性好；收缩大；易吸气、易氧化。一、铸造特点：容易铸造、注重熔炼、防止氧化。二、铸造铜合金 纯铜紫铜，玫瑰红色，外表氧化膜后呈紫色。纯铜紫铜，玫瑰红色，外表氧化膜后呈紫色。白铜白铜 CuNi CuNi合金；精密件，仪表；如合金；精密件，仪表；如 B19 B19 等等 青铜青铜 CuSn CuSn 合金常称锡青铜。如合金常称锡青铜。如Z CZ Cu uS Sn n10P10Pb b1 1 俗称：俗称：10-110-1锡青铜锡青铜 黄铜黄铜 CuZn CuZn 合金合金 颜色随颜色随ZnZn，由黄红色，由黄红色淡黄淡黄色；如：色；如：ZCZCu uZ Zn n3838含含3838的锌，余为铜的锌，余为铜 三、铸造铝合金 1.纯铝纯铝 Al aluminium 银白色，熔点银白色，熔点660660，面心立方晶格，没有同素异构转变。，面心立方晶格，没有同素异构转变。2.2.铝合金的分类：铝合金的分类：变形铝合金变形铝合金 ；铸造铝合金；铸造铝合金 1变形变形铝合金铝合金 厂家直接按加工成各种规格的型材、板材、带材、厂家直接按加工成各种规格的型材、板材、带材、管材、线材等。管材、线材等。防锈铝合金防锈铝合金 L F L F 硬铝铝合金硬铝铝合金 L Y L Y 超硬铝合金超硬铝合金 L C L C 锻铝铝合金锻铝铝合金 L D L D 牌号采用国际四位数字符表示；新牌号：5A05 LF5代号；2A11 对应 代号 LY11；7A04 LC4等。2铸造铝合金 GB/T117395 代号：代号：Z L Z L 合金顺序号合金顺序号 合金类别合金类别 铸造铝合金铸造铝合金 如 ZL101，ZL104，ZL202，ZL301，ZL401等 1-Al-Si 2-Al-Cu 3-Al-Mg4-Al-Zn作业：P54：2、3、6应列表填写、9小结：本章讨论了常用合金的生产，重点是铸铁件生产，要熟知生产工艺特点，并会简单应用；铸钢生产、铜铝合金生产要熟记常用牌号。牌号牌号:ZAlSi7MgZAlSi7MgZL101 ZL101 仪表、壳体等；仪表、壳体等；ZAlSi9Mg ZAlSi9MgZL104 ZL104 汽缸体零件；汽缸体零件；ZAlZn6Mg-ZL401 ZAlZn6Mg-ZL401 压力铸造零件，形状复杂零件压力铸造零件，形状复杂零件。课后练习的讨论课后练习的讨论 P54-9 以下铸件适宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。以下铸件适宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。火车轮：按火车轮：按GB806188规定：规定：“铁路用辗铁路用辗nian钢整体车轮有专门钢号：钢整体车轮有专门钢号：CL60 Wc=0.550.65 CL45MnSiV 另外：另外：GB806288规定：规定：“铁路用粗制轮箍用钢，钢号：铁路用粗制轮箍用钢，钢号：LG60 LG65等等 摩托车气缸体：摩托车气缸体：宜选用铝硅合金宜选用铝硅合金ZL1，理由：理由：铝硅合金轻而且散热效果好，强度足够。铝硅合金轻而且散热效果好，强度足够。减速器蜗轮：选用铸造青铜减速器蜗轮：选用铸造青铜ZCuZn10Pb1 .理由：减摩为主，散热作用好，强度不重要。理由：减摩为主，散热作用好，强度不重要。9、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。04:12:4804:12:4804:124/18/2023 4:12:48 AM11、以我独沈久，愧君相见频。4月-2304:12:4804:12Apr-2318-Apr-2312、故人江海别，几度隔山川。04:12:4804:12:4804:12Tuesday,April 18,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。4月-234月-2304:12:4804:12:48April 18,202314、他乡生白发，旧国见青山。18 四月 20234:12:48 上午04:12:484月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。四月 234:12 上午4月-2304:12April 18,202316、行动出成果，工作出财富。2023/4/18 4:12:4804:12:4818 April 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。4:12:48 上午4:12 上午04:12:484月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。04:12:4904:12:4904:124/18/2023 4:12:49 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2304:12:4904:12Apr-2318-Apr-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。04:12:4904:12:4904:12Tuesday,April 18,202313、不知香积寺，数里入云峰。4月-234月-2304:12:4904:12:49April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20234:12:49 上午04:12:494月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。四月 234:12 上午4月-2304:12April 18,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/4/18 4:12:4904:12:4918 April 202317、空山新雨后，天气晚来秋。4:12:49 上午4:12 上午04:12:494月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。04:12:4904:12:4904:124/18/2023 4:12:49 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。4月-2304:12:4904:12Apr-2318-Apr-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。04:12:4904:12:4904:12Tuesday,April 18,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。4月-234月-2304:12:4904:12:49April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20234:12:49 上午04:12:494月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。四月 234:12 上午4月-2304:12April 18,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/4/18 4:12:4904:12:4918 April 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。4:12:49 上午4:12 上午04:12:494月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉