第4章_鋼鐵材料及其用途

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1、,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,第,4,章 鋼鐵材料及其用途,分類,：,鐵碳合金,工業(yè)純鐵,W,c,＜,0.02%,；,碳鋼,白口鐵,過(guò)共析鋼,共析鋼,亞共析鋼,亞共晶鐵,共晶鐵,過(guò)共晶鐵,0.02≤w,c,<0.77%,W,c,＝,0.77%,0.77≤w,c,<2.11%,2.11≤w,c,<4.3%,w,c,＝,4.3%,4.3≤w,c,<6.69%,4.1,碳鋼與合金鋼,,,,4.1.1,碳鋼,,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在,0.0218%,～,2.11%,范圍內(nèi)的鐵碳合金。,,,,1,、常存雜質(zhì)對(duì)碳鋼性能影響,,

2、,（,1,）錳的影響,,,Mn,有較強(qiáng)的,脫氧,能力，消除,FeO,可改善鋼的品質(zhì)，,降低鋼的脆性,。錳與鋼中的硫形成,MnS,，,降低,S,對(duì)鋼的危害,。碳素鋼中把錳控制在,0.25,％～,0.80,％范圍內(nèi)。,第,4,章 鋼鐵材料及其用途,1,、常存,雜質(zhì)對(duì)碳鋼性能影響,,（,2,）硅的影響,,,硅來(lái)自生鐵和脫氧劑硅鐵中，硅能使鋼液中的,FeO,變成爐渣脫離鋼液．提高鋼的品質(zhì)。,,硅能溶于,F,，,提高鋼的強(qiáng)度、硬度，降低鋼的塑性和韌性,。,,硅能使,Fe,3,C,的穩(wěn)定性下降．促進(jìn),Fe,3,C,分解生成石墨。鋼中出現(xiàn)石墨使鋼的韌性嚴(yán)重下降，產(chǎn)生,“,黑脆,”,。,4.1.1,碳鋼,1,

3、、常存雜質(zhì)對(duì)碳鋼性能影響,,,（,3,）硫的影響,,雜質(zhì),S,幾乎不溶于鐵素體，而與,Fe,形成,FeS,存在于鋼中或與,Fe,形成共晶體。,FeS,及其共晶體溶點(diǎn)均低于熱形變加工溫度（,1150,～,1250℃,），使鋼在熱形變加工中產(chǎn)生,“,熱脆性,”,。,Mn,使硫形成,MnS,，其熔點(diǎn)高達(dá),1620℃,，從而消除,S,引起的熱脆性。,4.1.1,碳鋼,1,、常存雜質(zhì),對(duì)碳鋼性能影響,,,（,4,）磷的影響,,,,P,可以固溶到,F,中，提高鋼在室溫時(shí)的強(qiáng)度。但,P,也易與,Fe,形成極脆的化合物,Fe,3,P,使鋼的塑性和韌性顯著下降。溫度愈低脆性越大，故稱為,“,冷脆,”,。鋼中要嚴(yán)

4、格把,P,的含量控制在,0.045%,以下。,,,4.1.1,碳鋼,2,、碳鋼的,分類,按冶煉,,方法分類,平爐鋼,轉(zhuǎn)爐鋼,電爐鋼,4.1.1,碳鋼,按脫碳,,方法分類,沸騰鋼,F,鎮(zhèn)靜鋼,Z,半鎮(zhèn)靜鋼,b,2,、碳鋼的,分類,按鋼中含,,碳量分類,低碳鋼,中碳鋼,高碳鋼,Wc≤0.25,％,Wc,在,0.25,％～,0.6,％之間,Wc≥0.6,％,4.1.1,碳鋼,2,、碳,鋼的分類,按鋼的,,質(zhì)量分類,普通,,碳素鋼,優(yōu)質(zhì),,碳素鋼,高級(jí)優(yōu)質(zhì),,碳素鋼,Ws≤0.055,％,,Wp≤0.045,％,,Ws≤0.040,％,,Wp≤0.040,％,Ws≤0.030,％,,Wp≤0.035,

5、％,4.1.1,碳鋼,2,、碳,鋼的分類,按鋼的,,用途分類,碳素,,結(jié)構(gòu)鋼,碳素,,工具鋼,制造各種構(gòu)件和機(jī)器零件,,制造各種刀具、量具、模具,4.1.1,碳鋼,二、 鋼的牌號(hào)及其應(yīng)用,1,、碳素結(jié)構(gòu)鋼：,牌號(hào),：,Q+,屈服點(diǎn)數(shù)值。 例如：,Q195,，,Q 235,等。,用途,：薄板，鐵絲，釘，小軸，螺栓等。,2,、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：,牌號(hào),：用兩位數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的,,萬(wàn)倍。 例如：,08F,，,20,，,45,，,60, 65Mn,等。,用途,：用作各種較重要的機(jī)器零件 如：齒輪、主軸等。,,3,、碳素工具鋼,,牌號(hào),：用,“,T,”,加數(shù)字表示，數(shù)字表示

6、鋼中平均含碳量的千倍如：,T8,，,T9,等。,T8,：表示碳的平均含碳量為,0.8%,的碳素工具鋼。,,用途,：用來(lái)制作各種刀具、量具和模具。,,4.1.2,合金鋼,,為了改善鋼的組織與性能，有意識(shí)地在鋼中加入某些合金元素所獲得的鋼種。,,4.1,碳鋼與合金鋼,,碳鋼的特點(diǎn),,（１）淬透性低，整個(gè)截面性能分布不均；,,（２）力學(xué)性能比合金鋼低。存在硬度、強(qiáng)度與塑性、韌性之間的矛盾；,,（３）不能具備耐高溫、耐腐蝕、高耐磨等特殊性能。,4.1.2,合金鋼,1,、合金,元素在鋼中的作用,,,（１）固溶強(qiáng)化,,,合金元素固溶于,F,、,A,、,M,中引起晶格畸變，增加位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化。,

7、4.1.2,合金鋼,1,、合金,元素在鋼中的作用,,（２）第二相強(qiáng)化,,,某些合金元素,可以固溶于,Fe,3,C,中，形成合金,Fe,3,C,或特殊碳化物，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。,,4.1.2,合金鋼,（３）細(xì)晶強(qiáng)化,,使,A,、,F,晶粒及,M,針條細(xì)化，增加位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力，達(dá)到強(qiáng)化的目的。,1,、合金,元素在鋼中的作用,,,（４）提高淬透性,,,合金元素固溶于,A,中，增加,A,的穩(wěn)定性，減慢過(guò)冷,A,的分解速度，使,C,曲線右移，降低鋼淬火時(shí)的臨界冷卻速度，提高淬透性。,4.1.2,合金鋼,1,、合金,元素在鋼中的作用,,,（５）提高回火穩(wěn)定性,,,回火穩(wěn)定性,：淬火鋼在回火過(guò)程中抵抗硬度下

8、降的能力。,,合金元素固溶于,M,中減緩,C,的擴(kuò)散，阻礙碳化物的析出，推遲,M,的分解，抵抗硬度下降。,,4.1.2,合金鋼,1,、合金,元素在鋼中的作用,,,（６）使鋼獲得特殊性能,,*,,形成穩(wěn)定的單相組織：使,A,3,線降至室溫，得到具備耐腐蝕、耐高溫、抗磨損的,A,鋼。,,**,形成致密氧化膜和金屬化合物，提高鋼的耐腐蝕性和高溫抗氧化性；金屬化合物阻礙位錯(cuò)在高溫下運(yùn)動(dòng)，提高鋼的蠕變抗力，提高鋼的高溫強(qiáng)度。,4.1.2,合金鋼,2,、合金鋼的分類,,１）按合金元素的含量分,,,低合金鋼,：合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜５％；,,,中合金鋼,：合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為５～１０％；,,,高合金鋼,：

9、合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞１０％。,,,4.1.2,合金鋼,,２）按用途分,合金鋼,合金結(jié)構(gòu)鋼,合金工具鋼,特殊性能鋼：,機(jī)器合金結(jié)構(gòu)鋼,,：,工程合金結(jié)構(gòu)鋼,,：,普通低合金結(jié)構(gòu)鋼,,不銹鋼 、耐熱鋼、耐磨鋼,合金刃具鋼：,,合金彈簧鋼、合金滲碳鋼,,合金調(diào)質(zhì)鋼、合金軸承鋼,合金模具鋼,,：,,合金量具鋼：,,低合金刃具鋼、高合金刃具鋼、高速鋼,冷作模具鋼、熱作模具鋼,,沒(méi)有專用鋼種,.,,,,,3.,合金鋼,牌號(hào)的表示方法,我國(guó)合金鋼的編號(hào),字母,+,數(shù)字,+,元素符號(hào),+,數(shù)字,+,字母,,表示某些專門用途鋼。如,G,為滾動(dòng)軸承鋼，,Y,為易切削鋼。,,表示含碳量。合金結(jié)構(gòu)鋼為

10、兩位數(shù)字，表示萬(wàn)分之一。合金工具鋼為一位數(shù)字表示千分之一，如含碳量大于,1%,可省略。,,表示所含合金元素及其含量。數(shù)字表示百分之一，小于,1.5%,可省略。,,表示冶金質(zhì)量。,A,為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，,E,為特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。,4.1.2,合金鋼,3,、合金鋼的牌號(hào),(1),合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào),(2),合金工具鋼的牌號(hào),兩位數(shù)字,+,合金元素符號(hào),+,數(shù)字,,前兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬(wàn)倍，后面數(shù)字表示合金元素的百倍。如,60,Si2Mn,40Cr,等。,Wc=0.60%,,其牌號(hào)表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼類似，但其平均,Wc>1%,時(shí)不標(biāo)出；當(dāng),Wc<1%,前面數(shù)字表示含碳量的千倍。,,如：,9,SiCr,

11、Cr12,5CrMnMo,等。,Wc=0.9%,,,但高速鋼不標(biāo)含碳量，只寫出合金元素符號(hào)及其含量。,如,:W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2,,一、合金結(jié)構(gòu)鋼,1,、,普通低合金結(jié)構(gòu)鋼,,,低碳，合金含量小于,3%,。主加元素為,Mn,其強(qiáng)化了鐵素體，提高了強(qiáng)度；,V,，,Ti,等元素使晶粒細(xì)化，使韌性提高。,,在,建筑、橋梁、車輛、船舶,中應(yīng)用廣泛。以,16Mn,為最廣。,船舶,橋梁,,2,、合金滲碳鋼,,含碳量為,0.1%--0.2%,,以保障心部具有足夠的韌性，合金含量,小于,3%,。,主加元素為,Cr,、,Mn,、鈦、釩,，提高了淬透性，使晶粒細(xì)化，耐磨性提高。,（常用滲碳鋼）,

12、,,主要用于表面要求硬而耐磨，心部具有足夠強(qiáng)度和韌性的零件，如：汽車變速箱的齒輪等。,,,以,2,0Cr,、,20CrMnTi,為最廣。,,變速齒輪,撥叉,,3,、,合金調(diào)質(zhì)鋼,,含碳量為,0.25%--0.5%,,主加元素為,Cr,、,Mn,、,Si,、,Ni,等以提高淬透性和強(qiáng)化鐵素體,.,調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能,。,,合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件，如,齒輪、軸類件、連桿,等。,,曲軸,,連桿,,,（常用調(diào)質(zhì)鋼）,,,4,、合金彈簧鋼,,它具有高的,彈性、疲勞強(qiáng)度及沖動(dòng)韌度,。,含碳量為,0.5%--0.7%,,主加元素為,Cr,、,Mn,、,S

13、i,等以提高淬透性和彈性極限。,,合金彈簧鋼是一種專用結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造各種,彈簧,和彈性元件。,,拉力彈簧,,離合器彈簧,,（,常用彈簧鋼,）,,,5,、滾動(dòng)軸承鋼,,主要用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的,滾動(dòng)體,（滾珠、滾柱、滾針）、內(nèi)外套圈等，屬專用結(jié)構(gòu)鋼。,,碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為,0.95%--1.10%,，以保證其高硬度、高耐磨性和高強(qiáng)度。,鉻,為基本合金元素 ，鉻含量為,0.40%--1.65%,。,高碳低鉻,。,如：,GCr15,(,滾珠軸承鋼,),,,二、合金工具鋼,,合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度和耐磨性,,,還具有更高的,紅硬性,。,1,、合金刃具鋼,,,用途：,

14、主要用于制造各種金屬切削刀具，如車刀、銑刀、鉆頭等。,,性能：,,（,1,）高硬度，,60HRC,以上；,,（,2,）高的耐磨性；,,（,3,）高熱硬性 ；,,（,4,）足夠的塑性和韌性,。,銑刀,,英制模板刀,,合金工具鋼的,種類及牌號(hào),,,(1),低合金刃具鋼,(2),高速鋼,,,,最高工作溫度不超過(guò),300 ℃,。,,① 高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,0.9%--1.1%,，以保證高硬度和高耐磨性。,,②,Cr,、,Mn,、,Si,主要是提高鋼的淬透性，,Si,還能提高鋼的回火穩(wěn)定性；,,,,,,W,、,V,能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時(shí)過(guò)熱，保持細(xì)小的晶粒。,,,高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高

15、的熱硬性，高速切削中刃部溫度達(dá),600 ℃,時(shí)，其硬度無(wú)明顯下降。,,① 高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在,0.70%,以上，最高可達(dá),1.5%,左右，,,,② 加入,Cr,、,W,、,Mo,、,V,等合金元素：,,,,Cr,提高淬透性。,,,,W,、,Mo,保證高的熱硬性。,,,,V,提高耐磨性，細(xì)化晶粒。,,（,如：,9SiCr,、,9Mn2V,）,（如：,W18Cr4V,、,W6Mo5Cr4V2,,）,常用合金刃具鋼和高速鋼,,,2,、合金量具鋼,,用途：量具用鋼用于制造各種,測(cè),量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。,性能要求：,(1),高硬度（大于,56 HRC,）和高耐磨性；,,,(2),高尺寸穩(wěn)定性，

16、在存放和使用過(guò)程中，尺寸不發(fā)生變化。,螺紋規(guī),,游標(biāo)卡尺,,千分尺,,,3,、合金模具鋼,合金模具鋼按其用途分為,冷作模具鋼,和,熱作模具鋼,兩大類。,,冷作模具鋼,,用途：冷模具用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，工作溫度不超過(guò),200 ℃,～,300 ℃,。,熱,作模具鋼,如：,9Mn2V,、,CrWMn,,用途：熱作模具鋼用于制造各種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時(shí)型腔表面溫度可達(dá),600 ℃,以上。,如：,5CrMnMo,、,5CrNiMo,,性能要求：,,① 高硬度，,58,～,62 HRC;,,②,高耐磨性,;,,③,足夠的韌性和疲勞抗力,,量具用鋼的選用舉例

17、,,量 具,鋼 號(hào),平樣板或卡板,10,、,20,或,50,、,55,、,60,、,60Mn,、,65Mn,一般量規(guī)與塊規(guī),T10A,、,T12A,、,9SiCr,高精度量規(guī)與塊規(guī),Cr,（刃具鋼）、,CrMn,、,GCr15,高精度且形狀復(fù)雜的量規(guī)與塊規(guī),CrWMn(,低變形鋼,),抗蝕量具,4Cr13, 9Cr18(,不銹鋼,),,三、,特殊性能鋼,,特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學(xué)性能的一種高合金鋼,.,它主要包括,不銹鋼,,,耐磨鋼,等,.,1,、不銹鋼,,能抵抗大氣,,,酸,,,咸或其它介質(zhì)腐蝕的鋼。,,不銹鋼在石油化工、國(guó)防工業(yè)和一些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生活中都得到廣

18、泛應(yīng)用，例如化工裝置中的各種管道、閥門和泵，醫(yī)療手術(shù)器械，防銹刃具和量具等。,,,根據(jù),不銹鋼室溫下組織的不同,,,常用的不銹鋼可分三種,:,馬氏體型不銹鋼,鐵素體型不銹鋼,,奧氏體型,不銹鋼,,,馬氏體型不銹鋼,,如：,1Cr13,、,2Cr13,、,3Cr13,、,4Cr13,,不銹鋼船用螺旋槳,不銹鋼剪刀,,含碳為,0.1%--0.4%,,含鉻為,12%--13%.,主要用于力學(xué)性能要求不高,,,耐蝕性要求較低的零件,.,如,:,,鐵素體型不銹鋼,,,這類鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,17%,～,30%,，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于,0.15%.,主要用作耐蝕性要求很高而強(qiáng)度要求不高的構(gòu)件，例如,容器和管道,等

19、。,,奧氏體型,不銹鋼,,,這類不銹鋼屬鉻鎳不銹鋼,,,碳含量很低（約,0.1%,），耐蝕性很好。,,,如：,1Cr17,、,1Cr17Ti,等,如：,0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9,等,,2,、耐磨鋼,,（就是高錳鋼 如,:ZGMn13,）,履帶,,鐵軌分道叉,,,破碎機(jī)顎板,挖掘機(jī)斗齒,,4.2,鑄鐵,,,,4.2.1,鑄鐵的成分和性能,,鑄鐵,含碳量大于,2.11%,。力學(xué)性能較低，但因有,游離態(tài)的石墨,而具備良好的,減振性、耐磨性、鑄造性、切削加工性,等優(yōu)良性能。,鑄鐵的性能,石墨的存在，使鑄鐵具有鑄 鋼所不具備的性能。,鑄鐵的優(yōu)點(diǎn),,良好的鑄造性能，如流動(dòng)性好、收縮小,,,良

20、好的切削加工性能；,,,高的耐磨性；,,,,良好的吸振緩沖性能；,,,,低的缺口敏感性能。,,4.2,鑄鐵,4.2.2,鑄鐵,的石墨化及鑄鐵的分類,,石墨片越圓整、越細(xì)小、分布越均勻?qū)w割裂作用越小。,4.2,鑄鐵,4.2.2,鑄鐵,的石墨化及鑄鐵的分類,鑄鐵,的石墨化,:,碳以石墨的形式析出的過(guò)程。,,,,即鑄鐵中石墨形成的過(guò)程。,,通常視石墨化過(guò)程充分與否，會(huì)得到不同基體的鑄鐵組織。,鑄鐵的基體通常有：,*,鐵素體灰口鑄鐵,,*鐵素體,—,珠光體灰口鑄鐵,,*珠光體灰口鑄鐵,4.2,鑄鐵,何為,石墨？,,石墨是游離狀態(tài)的碳，其強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性很低，硬度僅為,3,—,5HBS,，伸長(zhǎng)

21、率近于零,。,,鑄鐵的組織可以看成是在鐵或鋼的基體上夾雜著石墨，石墨對(duì)基體產(chǎn)生,割裂作用,。,,因此，石墨的存在使鑄鐵的力學(xué)性能下降，其性能比鋼低，,不能鍛造,，且石墨的數(shù)量越多，越粗大，分布越不均勻，鑄鐵的力學(xué)性能越差。,,但石墨的存在也賦予鑄鐵許多鋼所不及的優(yōu)良性能，如,鑄造性能、減振性和減摩性,等。,鑄鐵的石墨化,鑄鐵,組織的類型取決于,石墨化,的程度。,（,1,）鑄鐵中,碳原子析出并形成石墨的過(guò)程,稱為石墨化,。,石墨化若能充分或大部分進(jìn)行，則能獲得,灰口鑄鐵,，反之將得到,白口鑄鐵,。,石墨既可以從液體和奧氏體中析出，也可以通過(guò)滲碳體分解來(lái)獲得。,,灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的石墨主要是從

22、液體中析出；可鍛鑄鐵中的石墨則完全由白口鑄鐵經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間退火，由滲碳體分解而得到。,,（,2,）,影響石墨化的因素,冷卻速度,：,緩慢冷卻有利于石墨化；,合金元素,：,C,和,Si,強(qiáng)烈促進(jìn)，,S,強(qiáng)烈阻礙，,Mn,阻礙，,P,微弱促進(jìn)。,,,1,、何為鑄鐵？,鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于,2.11%,、,并常含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵碳合金。,,,用于制造機(jī)床的床身、床頭箱,,,發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體、機(jī)器的底座等，是工程上最常用的金屬材料之一。,,,箱體,啟動(dòng)閥,2,、鑄鐵分幾類？,根據(jù)碳在鑄鐵中存在形,式,不同，可分三大類：,（,1,）白口鑄鐵,（,2,）灰口鑄鐵,（,3,）麻口鑄鐵,C,的存在形式

23、：,滲碳體,(Fe3C),，斷口為白色,。,性能硬而脆，難以切削加工。主要用作煉鋼原料，高耐磨零件（如軋輥、犁鏵等）。,,C,的存在形式：,石墨,，斷口為灰黑色。,,,C,的存在形式：,石墨,+,滲碳體,，斷口為黑白色。,灰鑄鐵是鑄造性能最好，應(yīng)用最廣泛的鑄鐵材料。,性能：脆性大，很少使用,。,,根據(jù),石墨,（,G,）,在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為：,普通灰鑄鐵：石墨呈,片狀,可鍛鑄鐵：石墨呈,團(tuán)絮狀,蠕墨鑄鐵：石墨呈,蠕蟲狀,球墨鑄鐵：石墨呈,球狀,,,3,、灰口鑄鐵的種類,鑄 鐵,普通灰鑄鐵,一、灰鑄鐵的組織,灰鑄鐵有鐵素體、珠光體、,(,鐵素體,+,珠光體,),+,石墨三種基本組織,。,F+

24、,片狀石墨,（,F+P,）,+,片狀石墨,P+,片狀石墨,鑄 鐵,,由于石墨片對(duì)鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)性、完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其,抗拉強(qiáng)度低于鋼、而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料。,灰鑄鐵具有非常優(yōu)良的鑄造性能。,二、灰鑄鐵的性能與應(yīng)用,,但其抗壓強(qiáng)度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣泛用于作承受壓力載荷的零件和結(jié)構(gòu)，如,機(jī)座、機(jī)床床身、軸承,等。,葉輪,,發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪,,普通灰鑄鐵,三、灰鑄鐵的牌號(hào),HT,+,三位數(shù)字,，,數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度,。,四、灰鑄鐵的熱處理,如：,HT150,，,HT200,，,HT250,,熱處理只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)和分布，

25、對(duì)提高性能效果不大。通常對(duì)其進(jìn)行熱處理的方法和目的是：,1,、消除內(nèi)應(yīng)力退火：,,2,、高溫退火：消除白口組織,,3,、表面淬火：提高表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。,普通灰鑄鐵,可鍛鑄鐵,一、生產(chǎn)方法：,先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵,,,然后進(jìn)行,高溫石墨化退火,,,使?jié)B碳體分解得到,團(tuán)絮狀石墨,。,二、可鍛鑄鐵的組織,可鍛鑄鐵有鐵素體和珠光體兩種基體。,,鑄 鐵,三、可鍛鑄鐵的牌號(hào),四、可鍛鑄鐵的性能及應(yīng)用,可鍛鑄鐵,較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性，可以部分代替碳鋼。,可鍛鑄鐵不可鍛。,,鐵素體可鍛鑄鐵以,“,KT,”,表示，珠光體可鍛鑄鐵以,“,KTZ,”,表示。其后的兩組數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度和延伸率

26、。,,如：,KT350-10,、,KTZ600-3,可鍛鑄鐵的牌號(hào)和機(jī)械性能,,可鍛鑄鐵,球墨鑄鐵,一、生產(chǎn)方法：,在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑而直接獲得球狀石墨,,,得到球墨鑄鐵,.,二、球墨鑄鐵的組織,鑄 鐵,三、,球墨鑄鐵,的牌號(hào),四、球墨鑄鐵的和機(jī)械性能,,用,“,QT,”,標(biāo)明，其后兩組數(shù)值表示最低抗拉強(qiáng)度和延伸率。,QT420-10,、,QT600-2,、,QT800-2,如,:,,,,,,,,機(jī)械性能,,,,,,牌號(hào),基體,?,b,?,,MPa,?,0.2,?,,MPa,?,5,?,,%,a,k,?,,kJ/m,2,HB,應(yīng) 用 舉 例,QT400-17,鐵素體,400,2

27、50,17,600,≤,179,汽車、拖拉機(jī)床底盤零件；,16-64,大氣壓閥門的閥體、閥蓋,QT420-10,鐵素體,420,270,10,300,≤,207,,QT500-5,鐵素體,+,,球光體,500,350,5,－,147,～,241,機(jī)油泵齒輪,QT600-2,球光體,600,420,2,－,2297,～,302,柴油機(jī)、汽油機(jī)曲軸；磨床、銑床、車床的主軸；空壓機(jī)、冷凍機(jī)缸體、缸套,QT700-2,球光體,700,490,2,－,2297,～,302,,QT800-2,球光體,800,560,2,－,2417,～,321,,球墨鑄鐵,六、球墨鑄鐵調(diào)質(zhì)和正火后的組織性能,,,機(jī)械性能

28、,,,,熱處理工藝,,,顯微組織,σ,b,,,MPa,?,5,,,%,a,k,,,kJ/m,2,,HB,調(diào)質(zhì),: 980℃,退火后,,,,900℃,油淬,,+ 580℃,回火,回火索氏體,,+,石墨,,,,800,～,1000,,,,1.7,～,2.7,,,,260,～,320,,,,240,～,340,正火,: 980℃,退火后,,,,,900℃,正火,,+ 580℃,去應(yīng)力退火,珠光體,+,,5%,鐵素體,,+,石墨,,,,700,,,,2.5,,,,100,,,,317,～,321,,五、球墨鑄鐵的應(yīng)用,具有與鋼相近的力學(xué)性能，可代替鋼和合金鋼使用。,球墨鑄鐵管道接口,,球墨鑄鐵,蠕墨鑄

29、鐵,,一、生產(chǎn)方法：,,在一定成分的鐵水中加入適量的蠕化劑而煉成的，其方法與程序與球墨鑄鐵基本相同。,,二、,蠕墨,鑄鐵的組織,蠕墨鑄鐵的石墨具有介于片狀和球狀之間的中間形態(tài)，其石墨片的長(zhǎng)厚比較小，端部較鈍。,呈,蠕蟲狀。,鑄 鐵,蠕墨鑄鐵是一種新型高強(qiáng)鑄鐵材料。它的強(qiáng)度接近于球墨鑄鐵，并且有一定的韌性、較高的耐磨性；同時(shí)又有和灰口鑄鐵一樣的良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。,,三、蠕墨鑄鐵的牌號(hào)、性能和應(yīng)用,,蠕墨鑄鐵以,“,RuT,”,表示，其后的數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。,,RuT300,、,RuT420,,如：,蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換器、內(nèi)燃機(jī)汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模、液壓閥等鑄件。,,牌號(hào),：,性能,：,應(yīng)用,：,排氣管,,進(jìn)氣管,,蠕墨鑄鐵,特殊性能鑄鐵,,在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些具有各種特殊性能的合金鑄鐵。,,1,、耐磨鑄鐵（加鉻）,2,、,耐熱鑄鐵,,（,Al,、,Si,、,Cr,,）,扇形擴(kuò)散器,托架,襯板,彎管,鑄 鐵,石墨呈片狀,特殊性能鑄鐵,石墨呈團(tuán)絮狀,石墨呈球狀,特殊性能鑄鐵,石墨呈蠕蟲狀,特殊性能鑄鐵,