钢铁材料学习.pptx

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1、一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢汽车零部件材料选用举例汽车零部件材料选用举例不锈钢在汽车上的应用不锈钢在汽车上的应用化油器针阀、空气压缩机阀片等化油器针阀、空气压缩机阀片等第1页/共73页 1.马氏体不锈钢马氏体不锈钢 wc=0.1%1.0%，wCr=12%18%此类钢此类钢只在氧化性介质中耐蚀只在氧化性介质中耐蚀，而在非氧化性介质中耐蚀性很低。，而在非氧化性介质中耐蚀性很低。低、中碳的低、中碳的Cr13型和高碳的型和高碳的 Cr18型，其淬透性良好。型，其淬透性良好。1Cr13、2Cr13进行进行调质处理调质处理得到得到 S回回；3Cr13、4Cr13及及9Cr18进行进行淬

2、火淬火+低温回火低温回火处理，得到处理，得到 M回回。一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢 不锈钢不锈钢按正火组织不同按正火组织不同可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、双相型及沉淀硬化型等双相型及沉淀硬化型等五五类。类。第2页/共73页一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢不锈钢棒汽轮机叶片透平转轮医疗器械不锈钢刀第3页/共73页一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢不锈钢餐具不锈钢餐具不锈钢碗不锈钢碗不锈钢酒瓶不锈钢酒瓶 不锈钢路灯不锈钢路灯第4页/共73页一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢铁素体不锈钢水加热器

3、铁素体不锈钢水加热器第5页/共73页 广泛用于广泛用于硝酸和硝酸和氮肥工业氮肥工业的耐蚀件的耐蚀件合成氨厂合成氨厂硝酸生产装置铁素体不锈钢制品第6页/共73页 2.铁素体不锈钢铁素体不锈钢 wc 0.15%，wCr=12%30%耐蚀性耐蚀性优于马氏体不锈钢优于马氏体不锈钢，此类钢从室温到高温（此类钢从室温到高温（1000）均为）均为单相铁素体单相铁素体，不可进行热处理强化不可进行热处理强化，塑性加工、切削加工和焊接性较优。塑性加工、切削加工和焊接性较优。常见的铁素体不锈钢有常见的铁素体不锈钢有0Cr13、1Cr17、1Cr28等，等，为进一步提高耐蚀性加入为进一步提高耐蚀性加入Mo、Ti、Cu

4、等合金元素。等合金元素。一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢第7页/共73页一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢1Cr17削片刀第8页/共73页钢中相 耐酸蚀，抗氧化能力强，塑性好。耐酸蚀，抗氧化能力强，塑性好。但但有脆化倾向有脆化倾向：475脆化：脆化：加热到加热到450550停留停留，产生，产生脆化。脆化。再加热到再加热到600快冷可消除。快冷可消除。相脆化：相脆化：在在600 800长期加热长期加热时，析出硬而脆时，析出硬而脆的的 相。相。第9页/共73页 3.奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 高碳（高碳（wc 17%25%）和高镍和高镍(wNi=8%29%）。）。18-

5、8型钢型钢用量最大，典型牌号有用量最大，典型牌号有1Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9 等；加等；加Mo、Cu、Si 等合金元素可显著提高在某些特殊腐蚀条件下的耐蚀性，等合金元素可显著提高在某些特殊腐蚀条件下的耐蚀性，如如00Cr17Ni12Mo2；无；无Ni型的型的Cr-Mn不锈钢不锈钢1Cr17Mn9、Cr Mn-N不锈不锈钢钢0Cr17Mn13Mo2N和节和节Ni型的型的Cr Mn-Ni不锈钢不锈钢1Cr18Mn10Ni5Mo3N等。等。（1）主要缺点：主要缺点：强度低强度低;晶间腐蚀倾向大。晶间腐蚀倾向大。一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢（2）热处理

6、：采用）热处理：采用固溶处理固溶处理。即加热到。即加热到1100使碳化物溶解后水冷。使碳化物溶解后水冷。组织为组织为单相奥氏体单相奥氏体。第10页/共73页 常用钢种常用钢种 1Cr18Ni91Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti 广泛用于广泛用于化工设备及管道化工设备及管道反应釜(316L)大型化工储罐(304)热交换器(316L)第11页/共73页硝酸生产装置硝酸生产装置合成氨生产装置合成氨生产装置管板换热器管板换热器 第12页/共73页 应力腐蚀应力腐蚀 奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀,即在特定即在特定合金合金-环境体系中，应力与腐蚀共同作用引起

7、的破坏。应力腐蚀环境体系中，应力与腐蚀共同作用引起的破坏。应力腐蚀易易在含在含Cl的介质中的介质中发生，发生，裂纹为树枝状裂纹为树枝状。发生应力腐蚀奥氏体不锈钢管道内壁应力腐蚀裂纹第13页/共73页 4.双相不锈钢双相不锈钢 主要是指奥氏体主要是指奥氏体铁素体双相不锈钢，在铁素体双相不锈钢，在18-8的基础上调整的基础上调整Cr、Ni含含量，并加入适量量，并加入适量 Mn、Mo、W、Cu、N 等合金元素，等合金元素，通过合适的热处理通过合适的热处理而形成的；此钢具有良好的韧性、焊接性能、较高的屈服强度和优良的耐而形成的；此钢具有良好的韧性、焊接性能、较高的屈服强度和优良的耐蚀性。蚀性。典型双相

8、不锈钢：典型双相不锈钢：1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5Mo3N。一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢第14页/共73页 5.沉淀硬化不锈钢沉淀硬化不锈钢 在已有的不锈钢中单独或复合加入硬化元素在已有的不锈钢中单独或复合加入硬化元素 （如（如 Ti、Al、Mo、Nb、Cu等），通过适当的热处理而获得高的强等），通过适当的热处理而获得高的强 度、韧性及较好耐蚀性。度、韧性及较好耐蚀性。有马氏体沉淀硬化不锈钢（如有马氏体沉淀硬化不锈钢（如0Cr17Ni4Nb）、）、马氏体时效不锈钢、马氏体时效不锈钢、奥氏体奥氏体-马氏体沉淀硬化不锈钢（如马氏体沉淀硬化不锈钢（如0Cr17

9、Ni7Al）。）。一、不锈钢一、不锈钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢第15页/共73页二、耐热钢二、耐热钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢耐热钢辊耐热钢辊耐热钢料盘耐热钢料盘耐热钢铸件耐热钢铸件第16页/共73页航空发动机航空发动机二、耐热钢二、耐热钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢发动机叶片发动机叶片汽轮机叶片汽轮机叶片汽车阀门汽车阀门第17页/共73页二、耐热钢二、耐热钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢气轮机叶片飞机发动机过热器第18页/共73页二、耐热钢二、耐热钢（一）性能（一）性能 1.高的热化学稳定性。高的热化学稳定性。2.高的热强性（高温强度）高的热强性（高温强度）蠕变极限蠕变极限 持久强度持久

10、强度7.6 特殊性能钢特殊性能钢第19页/共73页二、耐热钢二、耐热钢（二）成分与组织二）成分与组织 1.提高抗氧化性提高抗氧化性 Cr、Al、SI是常用的抗氧化性元素是常用的抗氧化性元素 微量稀土（微量稀土（RE）元素，如）元素，如Y、La等等 渗金属表面处理（如渗渗金属表面处理（如渗Cr、Al、Si）2.提高热强性提高热强性 基体固溶强化元素基体固溶强化元素Cr、Ni、W、Mo等等 第二相沉淀强化元素第二相沉淀强化元素V、Ti、Nb、Al 微量微量晶界强化晶界强化元素元素B与稀土与稀土RE7.6 特殊性能钢特殊性能钢第20页/共73页二、耐热钢二、耐热钢（三）常用钢（三）常用钢 1.抗氧化

11、钢（不起皮钢）抗氧化钢（不起皮钢）铁素体型铁素体型抗氧化钢抗氧化钢 低中低中Cr型型 1Cr3Si、1Cr6Si2Ti；Cr13型型 1Cr13SiAl Cr18型型 1Cr18Si2；Cr25型型 1Cr25Si2 奥氏体型奥氏体型抗氧化钢抗氧化钢 Cr-Ni型型 3Cr18Ni25Si2 节节Ni型型 2Cr20Mn9Ni2Si2N 无无Cr-Ni型型 6Mn18Al15Si2Ti7.6 特殊性能钢特殊性能钢第21页/共73页二、耐热钢二、耐热钢（三）常用钢（三）常用钢 2.热强钢热强钢 珠光体珠光体热强钢热强钢：12CrMo、15CrMoV、35CrMo 马氏体马氏体热强钢：热强钢：1C

12、r11MoV、4Cr9Si2 奥氏体奥氏体热强钢：热强钢：1Cr18Ni12Ti、4Cr14Ni14W2Mo7.6 特殊性能钢特殊性能钢第22页/共73页晶界晶界和晶内的强度和晶内的强度随温度的变化随温度的变化二、耐热钢二、耐热钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢 在高温下晶界为在高温下晶界为薄弱薄弱部位。部位。为了提高热强性，应当减少晶界，采用为了提高热强性，应当减少晶界，采用粗晶金属粗晶金属。第23页/共73页涡轮机机壳钢制法兰（三）（三）常用耐热钢常用耐热钢 1.珠光体珠光体耐热钢耐热钢 15CrMo、12Cr1MoV（低合金（低合金钢钢）Cr 提高抗氧化性提高抗氧化性 Mo 提高热强性提高热

13、强性(T再再)V 弥散强化弥散强化 热处理：热处理：正火正火+高温回火高温回火 组织组织:F+P 用途：用途：600以下以下的锅炉零件、的锅炉零件、压压 力容器、热交换器等力容器、热交换器等 第24页/共73页 烟管式锅炉锅炉管第25页/共73页 2.马氏体马氏体耐热钢耐热钢 1Cr13、1Cr11MoV、4Cr9Si2 Cr、Si 提高抗氧化性提高抗氧化性 Mo 提高热强性提高热强性(T再再)V 弥散强化弥散强化 热处理：热处理：调质调质 组织：组织：S回回汽轮机叶片第26页/共73页 1Cr13、1Cr11MoV用于用于550以下汽轮机叶片；以下汽轮机叶片；4Cr9Si2是汽车阀门用钢。是

14、汽车阀门用钢。汽车阀门锅炉安全泄压阀(2Cr13)第27页/共73页过热器管排过热器集箱 3.奥氏体奥氏体耐热钢耐热钢 最典型钢号是最典型钢号是1Cr18Ni9Ti Cr 提高抗氧化性提高抗氧化性 Ni 获得单相奥氏体获得单相奥氏体 Ti 弥散强化弥散强化 热处理热处理：固溶处理固溶处理 组织：组织：单相单相A 主要用于主要用于过热器管道过热器管道等等 第28页/共73页汽车零部件材料选用举例汽车零部件材料选用举例耐热钢在汽车上的应用耐热钢在汽车上的应用发动机排气门常采用发动机排气门常采用4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo等制造等制造二、耐热钢二、耐热钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢第29页/

15、共73页三、低温钢三、低温钢（一）性能要求（一）性能要求 1.冷脆转变温度低冷脆转变温度低、低温冲击韧度高。、低温冲击韧度高。2.一定的强度及对所接触介质的耐蚀性。一定的强度及对所接触介质的耐蚀性。3.优良的焊接性能与冷塑性成形性能。优良的焊接性能与冷塑性成形性能。7.6 特殊性能钢特殊性能钢第30页/共73页三、低温钢三、低温钢（二）成分与组织特点（二）成分与组织特点 1.成分特点成分特点 低碳，一般低碳，一般wC 0.20%；主要合金元素：主要合金元素：Mn、Ni、V、Ti、Nb、Al；严格控制严格控制严格控制严格控制损害韧性的损害韧性的P、Si等元素含量。等元素含量。2.结构特点结构特点

16、 面心立方结构（如奥氏体钢、铝、铜）面心立方结构（如奥氏体钢、铝、铜）的低温韧性的低温韧性良好良好，体心立方结构（如铁素体）体心立方结构（如铁素体）的冷脆现象较明显。的冷脆现象较明显。（三）种类与常用钢号（三）种类与常用钢号7.6 特殊性能钢特殊性能钢第31页/共73页三、低温钢三、低温钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢第32页/共73页四、耐磨钢四、耐磨钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢耐磨钢衬板耐磨钢衬板耐磨钢锤头耐磨钢锤头稀土耐磨钢稀土耐磨钢第33页/共73页球磨机球磨机四、耐磨钢四、耐磨钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢颚式破碎机颚式破碎机挖掘机挖掘机第34页/共73页四、耐磨钢四、耐磨钢 高碳（

17、高碳（wC=0.90%1.50%）、高锰（）、高锰（wMn =11%14%）；）；固溶处理后可得到固溶处理后可得到单相奥氏体单相奥氏体组织，此时韧性很高；组织，此时韧性很高；加工硬化能力极强，冷塑性加工性能和切削加工性能较差，加工硬化能力极强，冷塑性加工性能和切削加工性能较差，焊接性不佳；焊接性不佳；常用高锰钢牌号为常用高锰钢牌号为ZGMn13。7.6 特殊性能钢特殊性能钢第35页/共73页四、耐磨钢四、耐磨钢7.6 特殊性能钢特殊性能钢第36页/共73页钢钢 号号钢钢 种种合金元素的主要作用合金元素的主要作用热处理特点热处理特点使用状态下组织使用状态下组织Q345低合金高强低合金高强度结构钢

18、度结构钢Mn:强化强化F，增加，增加P量，降量，降低冷脆转变温度低冷脆转变温度热轧空冷热轧空冷F+P65Mn弹簧钢弹簧钢Mn:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F淬火淬火+中温回火中温回火T回回ZGMn13耐磨钢耐磨钢Mn:获得单相获得单相A组织组织水韧处理水韧处理表表:M+碳化物碳化物 心心:A20Cr渗碳钢渗碳钢Cr:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F渗碳渗碳+淬火淬火+低低温回火温回火表表:M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A心心:M回回+F40Cr调质钢调质钢Cr:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F调质处理调质处理S回回9SiCr低合金工具钢低合金工具钢Cr:提高淬透性提高淬透性淬火淬火

19、+低温回火低温回火M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A(少量少量)GCr15滚动轴承钢滚动轴承钢Cr:提高淬透性，耐磨性、提高淬透性，耐磨性、耐蚀性耐蚀性淬火淬火+低温回火低温回火M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A(少量少量)1Cr13马氏体不锈钢马氏体不锈钢Cr:提高耐蚀性提高耐蚀性淬火淬火+高温回火高温回火S回回5CrNiMo热作模具钢热作模具钢Cr、Ni:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F淬火淬火+高温回火高温回火S回回Mo:防止高温回火脆性防止高温回火脆性Cr12MoV冷作模具钢冷作模具钢Mo:细化晶粒，提高耐磨性细化晶粒，提高耐磨性淬火淬火+低温回火低温回火M回回+颗粒状碳化物颗粒

20、状碳化物+A(少量少量)W18Cr4V高速钢高速钢V:提高耐磨性、热硬性提高耐磨性、热硬性淬火淬火+三次三次560回火回火M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A(少量少量)1Cr18Ni9Ti不锈钢不锈钢Ti:防止晶间腐蚀防止晶间腐蚀固溶处理固溶处理A第37页/共73页7.7 铸铁铸铁一、铸铁的石墨化一、铸铁的石墨化二、二、灰铸铁灰铸铁三、三、球墨铸铁球墨铸铁四、其它铸铁四、其它铸铁第38页/共73页一、铸铁的石墨化一、铸铁的石墨化（一）铁碳合金双重相图（一）铁碳合金双重相图7.7 铸铁铸铁第39页/共73页（二）（二）石墨化石墨化石墨化石墨化过程过程 铸铁的石墨化就是铸铁中碳原子析出并形成石墨

21、的过程。铸铁的石墨化就是铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程。按按Fe-G相图，石墨化过程可分为三个阶段：相图，石墨化过程可分为三个阶段：第一阶段（第一阶段（液态阶段液态阶段）从液体中直接析出石墨从液体中直接析出石墨 L C A E +G共晶共晶 第二阶段（第二阶段（共晶共晶-共析阶段共析阶段）在在1154 738范围内从奥氏体中析出范围内从奥氏体中析出二次石墨二次石墨 第三阶段（第三阶段（共析阶段共析阶段）在在738 通过共析反应析出石墨通过共析反应析出石墨 A S F P +G共析共析 7.7 铸铁铸铁一、铸铁的石墨化一、铸铁的石墨化第40页/共73页7.7 铸铁铸铁一、铸铁的石墨化一、铸铁的

22、石墨化片状石墨：片状石墨：灰铸铁灰铸铁 HT球状石墨：球状石墨：球墨铸铁球墨铸铁 QT团絮状石墨：可锻铸铁团絮状石墨：可锻铸铁 KT蠕虫状石墨：蠕墨铸铁蠕虫状石墨：蠕墨铸铁 RuT第41页/共73页（四）铸铁组织与性能特点（四）铸铁组织与性能特点1.因石墨能造成脆性断屑，铸铁因石墨能造成脆性断屑，铸铁切削加工性能切削加工性能优异优异2.铸件的铸件的铸造性能铸造性能良好良好3.具有较好的具有较好的减摩、耐磨性减摩、耐磨性4.具有良好的具有良好的减振性能减振性能5.具有低的具有低的缺口敏感性缺口敏感性一、铸铁的石墨化一、铸铁的石墨化7.7 铸铁铸铁（三）影响石墨化的因素（三）影响石墨化的因素1.化

23、学成分化学成分2.温度及冷却速度温度及冷却速度第42页/共73页一、铸铁的石墨化一、铸铁的石墨化7.7 铸铁铸铁第43页/共73页7.7 铸铁铸铁二、灰铸铁二、灰铸铁灰铸铁件灰铸铁件第44页/共73页二、灰铸铁二、灰铸铁（一）灰铸铁的成分、组织、性能特点与应用（一）灰铸铁的成分、组织、性能特点与应用7.7 铸铁铸铁图图7-8 铸件壁厚和碳含量对铸锭组织的影响铸件壁厚和碳含量对铸锭组织的影响 wC=2.7%4.0%、wSi=1.0%3.0%、wMn=0.25%1.0%、wP=0.05%0.50%、wS=0.02%0.2%，碳将近碳将近 80%以片状石墨析出。以片状石墨析出。“HT”表示表示“灰铁

24、灰铁”，后面的数字为，后面的数字为最低抗拉强度最低抗拉强度，我国灰铸铁的牌号见表我国灰铸铁的牌号见表。第45页/共73页二、灰铸铁二、灰铸铁（一）灰铸铁的成分、组织、性能特点与应用（一）灰铸铁的成分、组织、性能特点与应用 影响灰铸铁组织的主要因素：影响灰铸铁组织的主要因素：1.化学成分化学成分 主要控制主要控制C、Si的含量，含量越高越容易石墨化；的含量，含量越高越容易石墨化；S 不仅强烈阻止石墨化，还会降低灰铸铁的力学性能和流动性，不仅强烈阻止石墨化，还会降低灰铸铁的力学性能和流动性，S 要尽量低；要尽量低；Mn可减弱可减弱S的有害作用，尽管也是阻止石墨化元素，其含量略高至的有害作用，尽管也

25、是阻止石墨化元素，其含量略高至 0.5%1.4%。2.铸件冷却速度铸件冷却速度 冷却速度越慢，越有利于扩散，对石墨化越有利。冷却速度越慢，越有利于扩散，对石墨化越有利。7.7 铸铁铸铁第46页/共73页二、灰铸铁二、灰铸铁7.7 铸铁铸铁第47页/共73页二、灰铸铁二、灰铸铁7.7 铸铁铸铁第48页/共73页汽车零部件材料选用举例汽车零部件材料选用举例二、灰铸铁二、灰铸铁7.7 铸铁铸铁第49页/共73页二、灰铸铁二、灰铸铁7.7 铸铁铸铁第50页/共73页第51页/共73页7.7 铸铁铸铁二、灰铸铁二、灰铸铁（二）灰铸铁的（二）灰铸铁的热处理热处理 灰铸铁可进行热处理，但灰铸铁可进行热处理，

26、但不会改变石墨的形状、大小和分布，不会改变石墨的形状、大小和分布，对提高灰铸铁的力学性能作用不大。对提高灰铸铁的力学性能作用不大。组织：钢基体组织：钢基体+G片片 通常有三种热处理方式：通常有三种热处理方式：1.消除内应力退火（低温退火、人工时效）消除内应力退火（低温退火、人工时效）2.改善切削加工性能的退火改善切削加工性能的退火3.表面淬火表面淬火第52页/共73页三、球墨铸铁三、球墨铸铁7.7 铸铁铸铁球墨铸铁管件球墨铸铁管件球墨铸铁零件球墨铸铁零件球墨铸铁井盖球墨铸铁井盖第53页/共73页三、球墨铸铁三、球墨铸铁（一）球墨铸铁的生产（一）球墨铸铁的生产2.生生产产球球墨墨铸铸铁铁要要进进

27、行行脱脱硫硫处处理理、球球化化处处理理（浇浇注注前前必必须须先先往往铁铁 液液中中加加入入能能促促使使石石墨墨结结晶晶成成球球状状的的球球化化剂剂）和和孕孕育育处处理理（球球化化处处 理后立即加入石墨化元素而进行的处理）。理后立即加入石墨化元素而进行的处理）。1.球墨铸铁的成分要求比较严格，球墨铸铁的成分要求比较严格，一般一般wC=3.6%3.9%、wSi=2.0%2.8%、wMn=0.6%0.8%、wS 0.07%、wP 0.1%，与灰铸铁相比，它的与灰铸铁相比，它的碳当量较高碳当量较高，一般为，一般为过共晶过共晶成分，成分，在在 4.5%4.7%之间变动，之间变动，以利于石墨球化以利于石墨

28、球化。7.7 铸铁铸铁第54页/共73页三、球墨铸铁三、球墨铸铁7.7 铸铁铸铁3.球铁组织可看成是由球状石墨与钢的基体所组成。球铁组织可看成是由球状石墨与钢的基体所组成。铁素体基体铁素体基体 珠光体类基体珠光体类基体 珠光体珠光体+铁素体基体（铁素体有铁素体基体（铁素体有牛眼状牛眼状和碎块状两种）和碎块状两种）下贝氏体下贝氏体基体基体 奥氏体奥氏体+贝氏体贝氏体基体基体 回火马氏体回火马氏体基体基体第55页/共73页4.球铁的性能特点球铁的性能特点 高的抗拉强度和接近钢的弹性模量，屈强比高，约为高的抗拉强度和接近钢的弹性模量，屈强比高，约为0.7 0.8；基体为铁素体时，具有良好的塑性和韧性

29、基体为铁素体时，具有良好的塑性和韧性；铸造性能优于铸钢铸造性能优于铸钢，可铸成轮廓清晰、表面光洁的铸件，可铸成轮廓清晰、表面光洁的铸件；耐磨性优于碳钢耐磨性优于碳钢，适于运动速度较高、载荷较大的摩擦零件，适于运动速度较高、载荷较大的摩擦零件；加工性能良好加工性能良好，接近于灰铸铁，接近于灰铸铁；铸件的尺寸和质量几乎不受限制铸件的尺寸和质量几乎不受限制；可靠性好；可靠性好；高合金球墨铸铁还有抗磨、耐热、耐蚀等特殊性能。高合金球墨铸铁还有抗磨、耐热、耐蚀等特殊性能。三、球墨铸铁三、球墨铸铁7.7 铸铁铸铁第56页/共73页三、球墨铸铁三、球墨铸铁7.7 铸铁铸铁（二）球墨铸铁的牌号、性能与应用（二

30、）球墨铸铁的牌号、性能与应用 “QT”是是“球铁球铁”二字汉语拼音的字头，二字汉语拼音的字头，后面两组数字分别表示其抗拉强度和伸长率的最小值。后面两组数字分别表示其抗拉强度和伸长率的最小值。表表7-25 我国球墨铸铁的主要牌号和力学性能我国球墨铸铁的主要牌号和力学性能第57页/共73页三、球墨铸铁三、球墨铸铁7.7 铸铁铸铁第58页/共73页三、球墨铸铁三、球墨铸铁7.7 铸铁铸铁汽车零部件材料选用举例汽车零部件材料选用举例第59页/共73页（三）球墨铸铁的热处（三）球墨铸铁的热处理理 1.退火退火 使球墨铸铁得到使球墨铸铁得到F，获得高韧性，获得高韧性 高温高温退火退火 将铸件加热到将铸件加

31、热到920 980，保温，保温2 5 h，随炉冷却至，随炉冷却至600 左右空冷左右空冷 低温退火低温退火 将铸件加热至将铸件加热至700 760，保温，保温3 6 h，随炉冷却到，随炉冷却到600 出炉空冷出炉空冷 2.正火正火 将铸件加热到将铸件加热到880 950，保温，保温13h，出炉空冷。，出炉空冷。得到得到P基体（占基体基体（占基体75%以上），并细化组织、提高强度和耐磨性以上），并细化组织、提高强度和耐磨性 7.7 铸铁铸铁三、球墨铸铁三、球墨铸铁第60页/共73页（三）球墨铸铁的热处（三）球墨铸铁的热处理理 3.淬火淬火+回火回火 得到得到 M回回 或或 S回回，以提高强度、硬

32、度和耐磨性，以提高强度、硬度和耐磨性。将铸件将铸件 加热到加热到860920，保温，保温20 60min，出炉油淬后进行不同温度回火。，出炉油淬后进行不同温度回火。4.等温淬火等温淬火 获得最佳的综合力学性能。获得最佳的综合力学性能。将铸件加热到将铸件加热到860 890，保温，保温1 2 h，在，在340 390盐浴中保盐浴中保1 h，再取出空冷。，再取出空冷。7.7 铸铁铸铁三、球墨铸铁三、球墨铸铁第61页/共73页四、其它铸铁四、其它铸铁7.7 铸铁铸铁第62页/共73页四、其它铸铁四、其它铸铁（一）可锻铸铁（一）可锻铸铁 先铸成白口铸铁先铸成白口铸铁件，并经过件，并经过石墨化退火石墨化

33、退火处理，将处理，将 Fe3C分解为分解为团絮状石墨团絮状石墨，即得可锻铸铁。团絮状石墨对金属基体，即得可锻铸铁。团絮状石墨对金属基体 的割裂作用大为减弱，使强度、塑性、韧性较灰铸铁都有明显提高。的割裂作用大为减弱，使强度、塑性、韧性较灰铸铁都有明显提高。可锻铸铁可锻铸铁并不可锻造并不可锻造并不可锻造并不可锻造。7.7 铸铁铸铁第63页/共73页四、其它铸铁四、其它铸铁 牌号中牌号中“KT”表示表示“可锻可锻”二字的汉语拼音的字头，二字的汉语拼音的字头，“KTH”表示表示黑心黑心可锻铸铁，可锻铸铁，“KTZ”表示表示珠光体珠光体可锻铸铁，可锻铸铁，后面的两组数字表示最低抗拉强度和最低伸长率。后

34、面的两组数字表示最低抗拉强度和最低伸长率。例如，例如，KTH30006。表表7-26 常用可锻铸铁牌号常用可锻铸铁牌号 7.7 铸铁铸铁第64页/共73页四、其它铸铁四、其它铸铁7.7 铸铁铸铁第65页/共73页汽车零部件材料选用举例汽车零部件材料选用举例四、其它铸铁四、其它铸铁7.7 铸铁铸铁第66页/共73页四、其它铸铁四、其它铸铁蠕墨铸铁甘蔗压榨辊蠕墨铸铁甘蔗压榨辊7.7 铸铁铸铁第67页/共73页（二）蠕墨铸铁（二）蠕墨铸铁 石墨是一种形似石墨是一种形似蠕虫状蠕虫状的过渡型石墨。的过渡型石墨。蠕墨铸铁较球墨铸铁在性能上的优越性在于具有良好的蠕墨铸铁较球墨铸铁在性能上的优越性在于具有良好

35、的抗热疲劳抗热疲劳性能性能以及优良的以及优良的导热导热性能；性能；铸造性能、减振能力铸造性能、减振能力也优于球铁。广泛用来制造缸也优于球铁。广泛用来制造缸盖、气缸套、电机壳、机床床身、液压阀等。盖、气缸套、电机壳、机床床身、液压阀等。牌号用牌号用“蠕墨蠕墨”二字的汉语拼音字母二字的汉语拼音字母“RuT”加数字表示，数字代表加数字表示，数字代表最小最小抗拉强度值。如抗拉强度值。如RuT420。表表7-27、表、表7-28 蠕墨铸铁的牌号、性能及应用蠕墨铸铁的牌号、性能及应用 7.7 铸铁铸铁四、其它铸铁四、其它铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁第68页/共73页7.7 铸铁铸铁四、其它铸铁四、其它铸铁第69页

36、/共73页汽车零部件材料选用举例汽车零部件材料选用举例蠕墨铸铁在汽车上的应用蠕墨铸铁在汽车上的应用柴油机气缸盖、进排气管、制动盘和制动鼓等柴油机气缸盖、进排气管、制动盘和制动鼓等7.7 铸铁铸铁四、其它铸铁四、其它铸铁第70页/共73页（三）特殊性能铸铁（三）特殊性能铸铁1.抗磨铸铁抗磨铸铁 如如KmTBMn5W3、KmTBCr26 、MQTMn62.耐热铸铁耐热铸铁 如如RTCr2、RQTSi4、RQTAl4Si4、RQAl223.耐蚀铸铁耐蚀铸铁 如如STSi15R、STSi15Cr4R7.7 铸铁铸铁四、其它铸铁四、其它铸铁第71页/共73页汽车零部件材料选用举例汽车零部件材料选用举例耐热铸铁在汽车上的应用耐热铸铁在汽车上的应用高温下工作的发动机进、排气门及排气管密封环等高温下工作的发动机进、排气门及排气管密封环等7.7 铸铁铸铁四、其它铸铁四、其它铸铁耐磨铸铁在汽车上的应用耐磨铸铁在汽车上的应用汽缸盖、活塞环等汽缸盖、活塞环等耐蚀铸铁在汽车上的应用耐蚀铸铁在汽车上的应用汽车中的各种在腐蚀介质环境下工作的零件汽车中的各种在腐蚀介质环境下工作的零件第72页/共73页感谢您的观看。第73页/共73页