鑄造合金及其熔煉---第6章 鑄造碳鋼

1、第二篇第二篇 鑄鋼及其熔煉鑄鋼及其熔煉 n1、鑄鋼的優(yōu)缺點、鑄鋼的優(yōu)缺點 n 1）力學性能高）力學性能高 n 2）具有焊接性）具有焊接性 n 3）熔煉成本高）熔煉成本高 n 4）造型材料成本高）造型材料成本高 n 5）鑄造性差，廢品率高。）鑄造性差，廢品率高。 n2、近年發(fā)展應用、近年發(fā)展應用 n 1）鑄鋼材料的性能提高）鑄鋼材料的性能提高 n 2）煉鋼技術，剛液質量好）煉鋼技術，剛液質量好 n 3）控制鋼的結晶過程）控制鋼的結晶過程 第六章第六章 鑄造碳鋼鑄造碳鋼 n第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 n一、鑄造碳鋼的性能及應用一、鑄造碳鋼的性能及應用 n 表表6-1 n二、鑄造碳鋼的成分二、鑄造碳鋼的

2、成分 n 表表6-2 n三、使用溫度三、使用溫度 n -40-400 第二節(jié)第二節(jié) 鑄造碳鋼的結晶過程及鑄造組織鑄造碳鋼的結晶過程及鑄造組織 n一、結晶過程一、結晶過程 n1、一次結晶、一次結晶 LA n2、二次結晶、二次結晶 AF n二、鑄態(tài)組織二、鑄態(tài)組織 n1、組織狀態(tài)：晶粒粗大，三個區(qū)。圖、組織狀態(tài)：晶粒粗大，三個區(qū)。圖6-2 n 粗等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、細等軸晶區(qū)粗等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、細等軸晶區(qū) n2、組織種類：、組織種類： n 二次結晶的組織種類：圖二次結晶的組織種類：圖6-3 n 粒狀組織粒狀組織 n 魏氏組織：魏氏組織：F以針條狀在以針條狀在A晶粒內部析出。晶粒內部析出。 n 中

3、碳、壁薄零件易得中碳、壁薄零件易得 n 網狀組織。網狀組織。 n3、性能：、性能： n 粒狀組織性能好，魏氏組織、網狀組織力學性能差，粒狀組織性能好，魏氏組織、網狀組織力學性能差， 韌性低。韌性低。 n 可以通過熱處理消除。退火、正火等可以通過熱處理消除。退火、正火等 。 第三節(jié)第三節(jié) 鑄件熱處理、金相組織、力學性能鑄件熱處理、金相組織、力學性能 n熱處理目的：細化晶粒、提高性能熱處理目的：細化晶粒、提高性能 n 消除網狀及魏氏組織消除網狀及魏氏組織 n 消除鑄造內應力消除鑄造內應力 n一、退火一、退火 n 可以達到目的，但力學性能差，可以達到目的，但力學性能差，少用少用 n二、正火二、正火

4、n 性能比退火高，性能比退火高，常會用常會用 n三、正火三、正火+回火回火 n 高溫回火，可以使高溫回火，可以使S轉變成粒狀，提高性能轉變成粒狀，提高性能 n 圖圖6-9、圖、圖6-10 第四節(jié)第四節(jié) 影響鑄造碳鋼力學性能的主要途徑影響鑄造碳鋼力學性能的主要途徑 n一、化學成分一、化學成分 n1、C的影響的影響 n2、Si、Mn提高強度，降低塑性提高強度，降低塑性 圖圖6-11 n C、Mn可以互補?？梢曰パa。 n3、S、P增大脆性增大脆性 ，降低韌性，降低韌性 n S 熱脆，熱脆， P冷脆。冷脆。 n二、氣體和非金屬夾雜物二、氣體和非金屬夾雜物 n1、氣體、氣體 H、N、O n1）H：來源：

5、熔煉時電離水，：來源：熔煉時電離水， n 存在：溶解、存在：溶解、H2（表皮）（表皮） n 危害：形成氣孔，形成氫脆危害：形成氣孔，形成氫脆 n2）N：來源：電離空氣：來源：電離空氣 n 存在：溶解、形成氮化物存在：溶解、形成氮化物 n 作用：做晶核、強化金屬，增大脆性作用：做晶核、強化金屬，增大脆性 n 圖圖6-12 n3）O：鑄件中形成氣孔、氧化物，降低韌性：鑄件中形成氣孔、氧化物，降低韌性 n （ FeO熔點低、在晶界處）熔點低、在晶界處） n n2、非金屬夾雜物、非金屬夾雜物 n 1）來源：熔煉渣、澆注沖刷、二次氧化。）來源：熔煉渣、澆注沖刷、二次氧化。 n 2）種類：硫化物（晶界）、

6、氧化鋁（星鏈狀晶界）、硅酸鹽）種類：硫化物（晶界）、氧化鋁（星鏈狀晶界）、硅酸鹽 （多角形（多角形 孤立狀）、球狀氧化物（孤立）孤立狀）、球狀氧化物（孤立） n 3）作用：增大脆性，）作用：增大脆性， n三、鑄件壁厚三、鑄件壁厚 n1、對組織的影響、對組織的影響 n 晶粒度、枝晶臂間隙、致密度晶粒度、枝晶臂間隙、致密度 n2、對性能的影響、對性能的影響 n 機械性能降低機械性能降低 圖圖6-14 第五節(jié)第五節(jié) 鑄鋼的鑄造性能鑄鋼的鑄造性能 n一、流動性一、流動性 n1、澆注溫度的影響、澆注溫度的影響 圖圖6-15 n2、含碳量的影響、含碳量的影響 n3、鋼中氣體夾雜物的影響、鋼中氣體夾雜物的影響 n二、收縮性二、收縮性 n1、液態(tài)收縮、液態(tài)收縮 體積收縮率體積收縮率 n2、凝固收縮、凝固收縮 縮孔率縮孔率 圖圖6-16 n3、固態(tài)收縮、固態(tài)收縮 線收縮率線收縮率 圖圖6-17 n三、熱裂傾向三、熱裂傾向 n1、含碳量的影響、含碳量的影響 圖圖6-18 n C：0.2%抗裂能力最大抗裂能力最大 n2、含硫量、含硫量 主要原因主要原因 n3、含錳量、含錳量 降低熱裂降低熱裂 n4、含氧量、含氧量 增大熱裂增