常用合金鑄件的生產(chǎn)

第二章常用合金鑄件的生產(chǎn)2-1鑄鐵件生產(chǎn)2-2鑄鋼件生產(chǎn)2-3有色合金鑄件生產(chǎn)★復(fù)習(xí)題用于鑄造的金屬材料種類繁多，有鑄鐵、鑄鋼、鑄造鋁合金等，其中鑄鐵件應(yīng)用最多，占鑄件總重量的45％～90％。1第一節(jié)鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵(Castiron)：主要由鐵、碳、硅組成的含碳量大于2.11％的合金的總稱。在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。鑄鐵中C有兩種存在形式：一種是碳化鐵(Cementite)；另一種是石墨(Graphite)。鑄鐵中石墨形態(tài)又可分為片狀石墨(Flakes)、球狀石墨(Spheroids)、團(tuán)絮狀石墨(Roundedclumps)和蠕蟲(chóng)狀石墨(VermicularorCompacted)。2下一頁(yè)一、分類

根據(jù)碳的存在形式和石墨的形態(tài)不同白口鑄鐵(Whitecastiron)：C主要以Fe3C形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈銀白色。性能：又硬又脆，不能進(jìn)行切削加工，所以在機(jī)器零件中很少采用。主要用途：煉鋼原料，也可處理成可鍛鑄鐵?；诣T鐵（Greycastiron）：C主要以片狀石墨形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口是灰色。性能：具有良好的鑄造性能、減振性能和減摩性能，廣泛應(yīng)用。球墨鑄鐵(Nodularorductilecastiron)：鐵水經(jīng)球化處理使石墨大部分或全部呈球狀的鑄鐵。性能：具有良好的力學(xué)性能?？慑戣T鐵(Malleablecastiron)：白口鑄鐵通過(guò)石墨化退火，使碳主要以團(tuán)絮狀石墨形式存在。性能：有較高韌性的鑄鐵。實(shí)際是不能鍛造的。3白口鑄鐵球墨鑄鐵灰鑄鐵可鍛鑄鐵后退4蠕墨鑄鐵(Compactedorvermiculargraphitecastiron)：大部分石墨為蠕蟲(chóng)狀石墨的鑄鐵。是新發(fā)展起來(lái)的鑄鐵。麻口鑄鐵(Mottedcastiron)：一種介于白口鑄鐵和灰鑄鐵之間的鑄鐵。其中碳部分以碳化鐵形式出現(xiàn)，部分以石墨形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口灰、白色相間。它也很硬很脆，很少用。5二、灰鑄鐵(Graycastiron)鑄造性能最好，價(jià)格較低，適于制造形狀復(fù)雜的底座、箱體類鑄件。C＝2.8%～3.8％；Si＝1.2％～2.7％；Mn＝0.5％～1.3％；P≤0.3％；S≤0.15％

1.灰鑄鐵的成分、組織和性能化學(xué)成分：6金屬基體Matrix:(鐵素體-Ferrite，珠光體-Pearlite

)+片狀石墨-Graphiteflakes

。相當(dāng)于在純鐵或鋼的基體上嵌入大量石墨片。根據(jù)基體組織不同，灰鑄鐵分為三類：鐵素體灰鑄鐵(F)，鐵素體－珠光體灰鑄鐵(F-P)，珠光體灰鑄鐵(P)。片狀石墨是影響灰鑄鐵機(jī)械性能的決定性因素。灰鑄鐵的基體組織實(shí)際上就是純鐵、亞共析鋼和共析鋼的組織，但由于分布著大量石墨，使其性能與碳鋼有很大不同。顯微組織(Structure)7力學(xué)性能較差：b≤20MPa，=0,布氏硬度約3HBS，故其強(qiáng)度、硬度、塑性幾乎都是趨于0。相當(dāng)于在鋼的基體上存在大量裂紋和空洞，在石墨片的尖角造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中。由于片狀石墨對(duì)基體的割裂作用，使得灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性比碳鋼要低的多?；诣T鐵幾乎沒(méi)有什么塑性和韌性。由于石墨片對(duì)于灰鑄鐵承受壓應(yīng)力的影響比較小，所以灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度和硬度與同樣基體的碳鋼差不多。性能特點(diǎn)8工藝性能：鑄造性能好(缺陷少)，鑄造工藝簡(jiǎn)便，鑄造后成品率比較高；切削加工性能好（excellentmachinability）。由于石墨割裂了金屬基體，在切削加工時(shí)灰鑄鐵的切削容易脆斷，形成崩碎切屑。同時(shí)石墨是固體潤(rùn)滑劑，能夠減輕刀具的磨損?；诣T鐵硬度比較適中，便于進(jìn)行切削?；诣T鐵很脆，又沒(méi)有塑性，不能鍛造。灰鑄鐵在焊接時(shí)容易產(chǎn)生白口組織和裂紋，故焊接性能很差。不能通過(guò)熱處理來(lái)改變石墨的形態(tài)，所以灰鑄鐵不能用熱處理來(lái)改善力學(xué)性能。9耐磨性好（goodresistancetoadhesivewearandgalling）。石墨有潤(rùn)滑作用,而且石墨剝落后形成為微小的空洞，可以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，因此灰鑄鐵的耐磨性能很好。適于導(dǎo)軌、襯套、活塞環(huán)等。性能特點(diǎn)減振性好（outstandingsoundandvibrationdampingcharacteristics）。石墨割裂了金屬的基體，就能阻礙振動(dòng)的傳播，并且吸收振動(dòng)的能量，轉(zhuǎn)化成熱能消耗掉。所以灰鑄鐵的減振性能比較好。適于機(jī)床床身、鋼琴鍵盤(pán)的框架等。10從鐵水水或鑄鑄鐵組組織中中結(jié)晶晶出或或析出出石墨墨的過(guò)過(guò)程。。2.影響灰灰鑄鐵鐵組織織和性性能的的因素素（EffectofVariousFactorsonStructureandPropertiesofGrayCastIron)鑄鐵石石墨化化(Graphitization)性能決決定于于組織織，鑄鑄鐵組組織中中對(duì)性性能起起決定定性作作用的的是石石墨，，包括括石墨墨的形形態(tài)，，石墨墨的大大小，，還有有它的的數(shù)量量和分分布等等。因因此影影響灰灰鑄鐵鐵組織織的因因素就就是影影響石墨化化的因素素。影響石石墨化化的因因素主主要是是鐵水水的化學(xué)成成分和冷卻速速度。11化學(xué)成成分對(duì)對(duì)石墨墨化的的影響響(Composition)C和Si:是促進(jìn)石石墨化化的元素素。C是形成成石墨墨的元元素，，但它它只有有在Si的促進(jìn)進(jìn)作用用下才能能以石石墨的的形態(tài)態(tài)析出出。如如果含含Si量很低低，<0.5％％時(shí)，即使使含碳碳量很很高也也不會(huì)析析出石石墨。鑄鐵鐵中C和Si的含量量越高高，析析出的的石墨墨就越越多，，也就就越粗粗大，，基體體中的的鐵素素體也也就越越多，，結(jié)果果鑄鐵鐵的強(qiáng)強(qiáng)度和和硬度度就比比較低低。相相反，，C和Si的含量量比較較低，，析出出的石石墨就就比較較少，，也比比較細(xì)細(xì)小，，基體體中的的珠光光體就就比較較多，，鑄鐵鐵的強(qiáng)強(qiáng)度和和硬度度比較較高，，但是是C、Si含量過(guò)過(guò)低就就不能能析出出石墨墨，就就會(huì)形形成白白口鑄鑄鐵。。12化學(xué)成成分對(duì)對(duì)石墨墨化的的影響響(Composition)S：是強(qiáng)烈阻阻止石石墨化化的元素素。使使得鑄鑄鐵形形成白白口組組織。。除此此之外外還增增大鑄鑄鐵的的收縮縮率，，降低低鐵水水的流流動(dòng)性性。所所以S是有害害元素素，應(yīng)應(yīng)該嚴(yán)嚴(yán)格控控制。。Mn：：是微弱阻阻止石石墨化化的元素素。Mn還能起起到脫S的作用用來(lái)消消除S的有害害影響響。因因此在在鐵水水中應(yīng)應(yīng)保持持Mn的一定定含量量。P：促進(jìn)石石墨化化元素，，還可可以降降低鐵鐵水的的粘度度，提提高流流動(dòng)性性。但但是P會(huì)使鑄鑄鐵產(chǎn)產(chǎn)生冷冷脆性性，因因此從從整體體說(shuō)P也是一一種有有害元元素，，應(yīng)該該限制制它的的含量量。13冷卻速速度對(duì)對(duì)石墨墨化的的影響響(Effectofcoolingrate)因?yàn)槭牡奈龀龀鲂枰幸灰粋€(gè)C原子的的遷移移和聚聚集的的過(guò)程程，所所以冷卻速速度慢慢，析析出石石墨多多而粗粗和鐵素體體的基基體。相反冷冷卻速速度比比較快快，吸吸收石石墨比比較少少，這這時(shí)比比較容容易得得到細(xì)細(xì)小的的石墨墨片和和珠光光體的的基體體。但冷卻卻速度度太快快，C原子來(lái)來(lái)不及及聚集集和析析出，，就容容易得得到白白口組組織。。與冷卻卻速度度直接接有關(guān)關(guān)的因因素主主要是是鑄件壁壁厚和和鑄型型材料料。14在澆注注前向向鐵水水里加加入少少量促促進(jìn)石石墨化化的元元素，，人為為添加加大量量晶核核，獲獲得均均勻分分布的的細(xì)小片片狀石石墨和和細(xì)珠珠光體體基體體的一種種處理理工藝藝。3.灰鑄鐵鐵的孕孕育處處理孕育處處理的的目的的：為了獲獲得均均勻分分布的的細(xì)小小片狀狀石墨墨和細(xì)細(xì)珠光光體基基體組組織。。為了了獲得得細(xì)珠珠光體體基體體組織織就要要適當(dāng)當(dāng)降低低C和Si的含量量。為為了防防止低低C低低Si造成成白口口組織織，就就要進(jìn)進(jìn)行孕孕育處處理。。孕育處處理的的實(shí)質(zhì)質(zhì)：石墨化化；細(xì)細(xì)化石石墨片片和珠珠光體體。孕育鑄鑄鐵(又叫叫變質(zhì)質(zhì)鑄鐵鐵)：：鐵水經(jīng)經(jīng)孕育育處理理后獲獲得的的灰鑄鑄鐵。。沒(méi)有有經(jīng)過(guò)過(guò)孕育育處理理的灰灰鑄鐵鐵叫做做普通通灰鑄鑄鐵。。15孕育鑄鐵鐵性能特特點(diǎn)強(qiáng)度提高高很多。。普通鑄鐵鐵b＝150MPa，孕育鑄鑄鐵b＝250～350MPa。又稱高高強(qiáng)度灰灰鑄鐵。。冷卻速度度對(duì)其組組織性能能影響較較小，壁壁厚敏感感性小。。性能均勻勻性好，，即同一一截面上上性能一一致性好好。16HT1004.灰鑄鐵的的牌號(hào)及其其生產(chǎn)特特點(diǎn)灰鑄鐵的的牌號(hào)(Gradesofgraycastiron)HT150HT200、HT250HT300、HT350鐵素體灰鑄鐵鐵素體－珠光體灰鑄鐵珠光體灰鑄鐵孕育鑄鐵HT＋抗拉強(qiáng)度度生產(chǎn)特點(diǎn)點(diǎn)沖天爐或或感應(yīng)電電爐，不不需進(jìn)行行爐前處處理。鑄型不需需補(bǔ)縮冒冒口和冷冷鐵。澆注溫度度較低。。鑄鐵件不不需熱處處理。17沖天爐爐沖天爐結(jié)結(jié)構(gòu)：爐爐身＋爐爐缸＝爐爐體，爐爐底，煙煙囪，加加料口，，火花罩罩，前爐爐（儲(chǔ)存存鐵水）），過(guò)橋橋（連接接爐缸和和前爐）），出鐵鐵口，出出渣口，，支撐部部分，加加料系統(tǒng)統(tǒng)，鼓風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)。。沖天爐熔熔煉工作作原理沖天爐熔熔煉過(guò)程程雖然沖天天爐煉出出的鐵水水質(zhì)量比比較差，，成分不不容易控控制，鐵鐵水溫度度也比較較低，但但這種熔熔煉方法法設(shè)備簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、投投資少、、操作方方便，生生產(chǎn)率也也比較高高，生產(chǎn)產(chǎn)成本比比較低，，所以它它的應(yīng)用用目前最最廣泛，，占90％左右。18三、可鍛鑄鐵（MalleableCastIron））白口鑄鐵(Whitecastiron)經(jīng)石墨化退火火而成的一種種鑄鐵。鋼的基體組組織＋團(tuán)絮狀石墨墨（ClumporPopcornG））——鐵素體（黑黑心）可鍛鍛鑄鐵、珠光體可可鍛鑄鐵、、白心可鍛鍛鑄鐵。1.可鍛鑄鐵的的組織、性性能和用途途組織(Structure)KTH300-06KTH＋抗拉強(qiáng)度－－伸長(zhǎng)率牌號(hào)(Grades)19下一頁(yè)可鍛鑄鐵的的力學(xué)性能能介于灰鑄鑄鐵和球墨墨鑄鐵之間間。這是團(tuán)團(tuán)絮狀石墨墨對(duì)基體的的割裂作用用介于片狀狀石墨和球球狀石墨之之間?？慑戝戣T鐵的塑塑性、韌性性比灰鑄鐵鐵高的多。。其實(shí)它不不能鍛造。。性能(Properties)由于可鍛鑄鑄鐵的強(qiáng)度度比灰鑄鐵鐵高，又有有一定的塑塑性和韌性性，因此可可鍛鑄鐵應(yīng)應(yīng)用于制造造承受沖擊擊、振動(dòng)和和載荷比較較大的零件件，如汽車車后橋殼、、閥門、管管件等。用途(Application)20后退汽車后橋殼殼剎車瓦21①鑄出完全是是白口組織織的白口鑄鐵坯坯件。這一點(diǎn)很重重要，在鑄鑄造坯件時(shí)時(shí)，如果出出現(xiàn)片狀石石墨，就不不可能再得得到團(tuán)絮狀狀石墨，因因此它的組組織中不能能有片狀石石墨。為了了得到全白白口的鑄鐵鐵坯件，可可鍛鑄鐵的的鐵水中Si和C的的含量一定定要低，一一般C為2.4％～2.8％Si為為0.8％～1.4％。凝固時(shí)C全部是以Fe3C（滲碳體））的形態(tài)出出現(xiàn)，因此此可鍛鑄鐵的的流動(dòng)性較較差，收縮縮大，容易易產(chǎn)生縮孔孔、縮松和和裂紋等缺缺陷。2.生產(chǎn)特點(diǎn)----生產(chǎn)過(guò)程分分兩步所以鑄造工藝上上注意設(shè)置冒口和和冷鐵，砂砂型和砂芯芯應(yīng)有較好好的退讓性性，以防止止裂紋。22②進(jìn)行石墨化退火火。作用是使?jié)B滲碳體(Fe3C)分解，，析出團(tuán)絮絮狀石墨，，如果原先先的組織不不是完全白白口存在片片狀石墨，，那么退火火時(shí)析出的的石墨附著著在片狀石石墨上，這這樣就得不不到團(tuán)絮狀狀石墨。可鍛鑄鐵需需要很長(zhǎng)的的石墨化退退火時(shí)間。。23四、球墨鑄鐵(Nodularorductilecastiron)上世紀(jì)40年代發(fā)展展起來(lái)的。。它的出現(xiàn)現(xiàn)使得鑄鐵鐵的性能發(fā)發(fā)生了質(zhì)的的飛躍。球球墨鑄鐵的的應(yīng)用日益益廣泛。碳鋼基體組組織＋球狀石墨1.球墨鑄鐵的組織織、性能和和用途組織球鐵是鐵水水經(jīng)過(guò)球化處理，使石墨大大部分或全全部為球狀。isproducedbytreatingliquidironwithMagnesium,whichcausesspheroidalgraphitetogrowduringsolidification,由于球墨鑄鑄鐵的化學(xué)學(xué)成分、冷冷卻速度和和熱處理不不同，可以以得到不同同的基體組組織。常用用的是珠光光體和鐵素素體基體的的球墨鑄鐵鐵。24下一頁(yè)力學(xué)性能：比灰鑄鐵高高得多；抗拉強(qiáng)度度與碳鋼相相當(dāng)；屈服服點(diǎn)比碳鋼鋼高得多，，屈強(qiáng)比比比碳鋼高40％；疲疲勞強(qiáng)度與與中碳鋼相相近；塑性性、韌性還還不如碳鋼鋼。仍保持灰鑄鑄鐵的優(yōu)良性能：良好的耐耐磨性和減減振性；良良好的鑄造造性能和切切削加工性性能等。性能可以用來(lái)制制造受力復(fù)復(fù)雜，負(fù)荷荷較大的重重要零件。。比如曲軸軸、凸輪軸軸、輪轂等等。用途(Application)由于石墨成成球狀，使使得石墨對(duì)對(duì)基體的割割裂作用減減小到最低低限度。QT400-18QT＋抗拉強(qiáng)度－－伸長(zhǎng)率牌號(hào)(Grades)25后退汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)曲軸輪轂262.球墨鑄鐵的生產(chǎn)特點(diǎn)對(duì)原鐵水的的熔煉要求求嚴(yán)格控制原原鐵水的化化學(xué)成分：：C3.6％～4.0％，Si1.0％～1.3％，，Mn不大于0.4～0.6，S不大于0.06，，P不大于0.08。。特點(diǎn)：高碳碳、低硅、、低錳、硫硫、磷。鐵水出爐溫溫度高：必須在1400～～1420C以上。這是因?yàn)榻?jīng)經(jīng)過(guò)球化處處理以后，，鐵水溫度度大約降低低50～100oC。27下一頁(yè)球化處理球化劑：能能使石墨成成為球狀的的添加劑。。我們國(guó)家普普遍使用的的是稀土硅鐵鎂鎂合金。加入量大大約是鐵水水總量的1.3％～～1.8％％。球化處理的的方法：沖入法。往鐵水中進(jìn)進(jìn)入球化劑，以便結(jié)晶晶出球狀石石墨的處理理工藝。28鐵水鐵水包草灰孕育劑球化劑把球化劑放放在澆包的的堤壩內(nèi)，，上面覆蓋蓋一層硅鐵，然后再覆覆蓋稻草灰灰等。出爐時(shí)把鐵鐵水沖向沒(méi)沒(méi)有放置球球化劑的一一側(cè)，首先先沖入大約約2/3的的鐵水，鐵鐵水深度不不能小于200mm。沖入后鐵水水沸騰，大大約持續(xù)2～4分鐘鐘，然后沖沖入其余鐵鐵水，補(bǔ)加加鐵水時(shí)還還要同時(shí)加加入孕育劑，經(jīng)過(guò)攪拌拌，覆蓋稻稻草灰，并并且取樣，，檢查球化化合格以后后立即進(jìn)行行澆注。沖入法法后退29在球化處理理同時(shí)，還還要進(jìn)行孕孕育處理孕育劑一般采用75％的硅鐵，加入量在在采用沖入入法球化時(shí)時(shí)是鐵水重重量的0.8％～1.2％，，鐵素體球球鐵取上限限，珠光體體球鐵可以以略少。孕育處理的的方法：沖沖入法球化化時(shí)是進(jìn)行行爐前孕育育，即把一一部分孕育育劑蓋在球球化劑的上上面，其余余的在第二二次沖鐵水水時(shí)從出鐵鐵槽沖入鐵鐵水包中。。孕育處理的的作用：促進(jìn)石墨墨化，消除除球化元素素鎂造成的的白口傾向向，并且細(xì)細(xì)化球狀石石墨，增加加共晶團(tuán)的的數(shù)量。30球墨鑄鐵可可以進(jìn)行多多種熱處理理退火：為了獲得鐵素體體基體。由于球狀石石墨對(duì)基體體的割裂作作用比較小小，因而球球墨鑄鐵可可以通過(guò)熱熱處理來(lái)改善基體組組織，從而明顯顯改善力學(xué)學(xué)性能。常常用的熱處處理方法有有：球墨鑄鐵鑄鑄態(tài)組織一一般是鐵素素體＋珠光光體＋球狀狀石墨，退退火的目的的是使珠光光體中的滲滲碳體分解解，得到具具有較高韌韌性和塑性性的鐵素體體球墨鑄鐵鐵。所以退火主要用用于鐵素體體球墨鑄鐵鐵件的生產(chǎn)產(chǎn)。正火：為了增加珠光體體含量。正火的目的的是增加珠珠光體含量量，使得組組織細(xì)化，，達(dá)到提高高球墨鑄鐵鐵強(qiáng)度、硬硬度和耐磨磨性的目的的。正火主要用用于珠光體體球墨鑄鐵鐵件的生產(chǎn)產(chǎn)。調(diào)質(zhì)：為了獲得得比正火更更好的綜合合力學(xué)性能能。用于某某些要求高高或截面大大的球墨鑄鑄鐵件，如如用于大型型船用柴油油機(jī)曲軸。。313.球墨鑄鐵的的鑄造性能能與鑄造工工藝特點(diǎn)實(shí)際充型能能力比灰鑄鑄鐵差這是因?yàn)榍蚯蚧幚砗秃驮杏幚砝硎沟描F水水溫度大大大降低，因因此在鑄造工藝上上應(yīng)該大大提高鐵水的的出爐溫度度和澆注溫溫度，同時(shí)加大澆道尺尺寸。通常球鐵鐵件澆注系系統(tǒng)的尺寸寸要比灰鐵鐵件加大15％～30％。32比灰鐵易產(chǎn)產(chǎn)生縮孔、、縮松、夾夾渣等這是因?yàn)榍蚯蚰T鐵的的凝固是糊糊狀凝固，，它的凝固固區(qū)比較寬寬，因此澆澆注后在比比較長(zhǎng)的時(shí)時(shí)間內(nèi)凝固固的外殼不不夠結(jié)實(shí)。。與此同時(shí)時(shí)，球墨鑄鑄鐵凝固時(shí)時(shí)，由于石石墨膨脹量量比灰鑄鐵鐵大，如果果鑄型剛度度比較小，，鑄型就要要發(fā)生膨脹脹，這樣就就使得鑄件件容易產(chǎn)生生縮孔和縮縮松。因此此一般要設(shè)冒口和冷冷鐵，采用定向凝固原則，加強(qiáng)強(qiáng)補(bǔ)縮；同同時(shí)提高砂型緊緊實(shí)度，增增加鑄型剛剛度。33五、蠕墨鑄鐵石墨呈短片片狀，片端端鈍而圓，，類似蠕蟲(chóng)蟲(chóng)。1.蠕墨鑄鐵的性性能介于片狀和球球狀石墨之間間的一種過(guò)渡渡組織。力學(xué)性性能：介于于基體體相同同的灰灰鑄鐵鐵和球球墨鑄鑄鐵之之間，，如抗抗拉強(qiáng)強(qiáng)度優(yōu)優(yōu)于灰灰鑄鐵鐵，具具有一一定的的塑性性和韌韌性(b＝360～～440MPa，＝1.5％％～4.5％)，但因因石墨墨是相相互連連接的的，強(qiáng)強(qiáng)度和和韌性性都不不如球球鐵。。導(dǎo)熱性性：優(yōu)于于球鐵鐵，而而抗生生長(zhǎng)和和抗氧氧化性性較其其它鑄鑄鐵均均高。。同時(shí)時(shí)，其其斷面面敏感感性較較灰鑄鑄鐵小?。使屎翊蟠蠼孛婷嫔系牡男阅苣茌^為為均勻勻。耐磨性性：優(yōu)于于孕育育鑄鐵鐵及高高磷耐耐磨鑄鑄鐵。。342.蠕墨鑄鑄鐵的的制取取原鐵水水和爐爐前處處理與與球墨墨鑄鐵鐵類似似。爐爐前處處理時(shí)時(shí)，先先向鐵鐵水中中加蠕蠕化劑劑（稀稀土鎂鎂鈦、、稀土土鎂鈣鈣合金金或鎂鎂鈦合合金，，加入入量為為鐵水水重量量的1％～～2％％），，再加加人孕孕育劑劑。蠕墨鑄鑄鐵的的鑄造造性能能接近近灰鑄鑄鐵，，縮孔孔、縮縮松傾傾向比比球墨墨鑄鐵鐵小，，故鑄鑄造工工藝較較簡(jiǎn)便便。35返回回3.蠕墨鑄鑄鐵的的應(yīng)用力學(xué)性性能高高，導(dǎo)導(dǎo)熱性性和耐耐熱性性優(yōu)良良適于制制造工工作溫溫度較較高或或具有有較高高溫度度梯度度的零零件。。如大大型柴柴油機(jī)機(jī)氣缸缸蓋、、排氣氣管、、制動(dòng)動(dòng)盤(pán)、、鋼錠錠模、、金屬屬型等等。由于其其斷面面敏感感性小小、鑄造性性能好好，故可可用于于制造造形狀狀復(fù)雜雜的大大鑄件件。如如重型型機(jī)床床和大大型柴柴油機(jī)機(jī)機(jī)體體等。。用蠕蠕墨鑄鑄鐵代代替孕孕育鑄鑄鐵既既可提提高強(qiáng)強(qiáng)度，，又可可節(jié)省省許多多廢鋼鋼。36第二節(jié)節(jié)鑄鑄鋼鋼件（Steelcastings)生產(chǎn)下一頁(yè)頁(yè)鑄鋼件件有鑄造碳碳鋼件件和合金鋼鋼鑄件件兩大類類。鑄鑄造的的產(chǎn)量量大約約占鑄鑄件總總產(chǎn)量量的15％％左右，，鑄鋼鋼件也也是一一種重重要的的鑄造造合金金。一、鑄鑄鋼的的組織織、性性能和和用途途1.組織鑄造碳碳鋼是是C<0.6％的亞共共析鋼鋼。組組織是是鐵素素體F＋珠光體體P，無(wú)石石墨。。2.力學(xué)性性能比鑄鐵鐵好，，強(qiáng)度度高，，尤其其是塑塑性、、韌性性比鑄鑄鐵好好得多多。3.用途鑄造碳碳鋼主主要用用于制制造承承受重重載及及沖擊擊載荷荷而形形狀又又比較較復(fù)雜雜的零零件，，如水水壓機(jī)機(jī)橫梁梁、軋軋鋼機(jī)機(jī)機(jī)架架等。。37后退退38二、鑄鑄鋼件件的生生產(chǎn)特特點(diǎn)對(duì)型砂砂和砂砂型要要求高高。因因?yàn)殍T鑄鋼熔熔點(diǎn)高高，所所以型型砂的的耐火火性高高，強(qiáng)強(qiáng)度高高，透透氣性性和退退讓性性好。。常用用干型型。采用順順序凝凝固原原則，，設(shè)置置冒口口、冷冷鐵，，防止止縮孔孔。因因?yàn)殍T鑄鋼收收縮量量比較較大。。嚴(yán)格控控制澆澆注溫溫度，，一般般在1500～～1650oC范圍圍內(nèi)。。鑄鋼件件必須須進(jìn)行行退火火或正正火。。達(dá)到到細(xì)化化晶粒粒，均均勻組組織，，消除除殘余余應(yīng)力力，提提高力力學(xué)性性能。。1.鑄鑄鋼件件的熔熔煉方方法由于鑄鑄鋼的的含碳碳量低低，熔熔點(diǎn)高高，化化學(xué)成成分的的控制制比較較嚴(yán)格格，所所以不不能用用沖天天爐來(lái)來(lái)熔煉煉，要要用電爐和平爐爐。2.鑄鑄鋼件件的鑄鑄造生生產(chǎn)特特點(diǎn)返回回39第三節(jié)節(jié)有色合合金鑄鑄件（Non-ferrousMetalCastings)生產(chǎn)鋁、鎂鎂、鈦鈦、鈹鈹?shù)容p輕金屬屬具有相相對(duì)密密度小小、比比強(qiáng)度度高等等特點(diǎn)點(diǎn)，廣廣泛用用于航航空航航天、、汽車車、船船舶和和軍事事領(lǐng)域域；銀、銅銅、金金（包包括鋁鋁）等等貴金金屬具有優(yōu)優(yōu)良導(dǎo)導(dǎo)電導(dǎo)導(dǎo)熱和和耐蝕蝕性，，是電電器儀儀表和和通訊訊領(lǐng)域域不可可缺少少的材材料；；鎳、鎢鎢、鉬鉬、鉭鉭及其其合金金是制造造高溫溫零件件和電電真空空元器器件的的優(yōu)良良材料料；還還有專專用于于原子子能工工業(yè)的的鈾、鐳鐳、鈹鈹；用于于石油油化工工領(lǐng)域域的鈦、、銅銅、、鎳鎳等。。40一、、鑄鑄造造銅銅合合金金(CopperAlloys)1.黃黃銅銅以鋅鋅為為主主加加元元素素的的銅銅合合金金。。含鋅鋅量量小小于于47％％。。隨隨著著含含鋅鋅量量增增加加，，合合金金的的強(qiáng)強(qiáng)度度和和塑塑性性顯顯著著提提高高，，但但超超過(guò)過(guò)47％％之之后后其其力力學(xué)學(xué)性性能能將將顯顯著著下下降降。。鑄造造黃黃銅銅的的力力學(xué)學(xué)性性能能多多比比青青銅銅高高，，而而價(jià)價(jià)格格卻卻較較青青銅銅低低。。常用用于于一一般般用用途途的的軸軸瓦瓦、、襯襯套套、、齒齒輪輪等等耐耐磨磨件件和和閥閥門門等等耐耐蝕蝕件件。。純銅銅俗俗稱稱紫紫銅銅，，其其導(dǎo)導(dǎo)電電性性、、導(dǎo)導(dǎo)熱熱性性、、耐耐蝕蝕性性及及塑塑性性均均優(yōu)優(yōu)，，但但強(qiáng)強(qiáng)度度、、硬硬度度低低，，且且價(jià)價(jià)貴貴，，因因此此極極少少用用它它來(lái)來(lái)制制造造機(jī)機(jī)件件。。機(jī)機(jī)械械上上廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用的的是是銅銅合合金金。。41黃銅銅以鋅鋅為為主主要要合合金金元元素素的的銅銅合合金金稱稱為為黃黃銅銅。。黃銅銅按按化化學(xué)學(xué)成成分分可可分分為為普普通通黃黃銅銅和和特特殊殊黃黃銅銅。。按工工藝藝可可分分為為加加工工黃黃銅銅和和鑄鑄造造黃黃銅銅。。黃銅鑄件黃銅棒42單相相黃黃銅銅塑塑性性好好。。常用用牌牌號(hào)號(hào)有有H80、、H70、、H68（（銅均均百百分分含含量量的的數(shù)數(shù)字字））。適于于制制造造冷冷變變形形零零件件，，如如彈彈殼殼、、冷冷凝凝器器管管等等。。兩相相黃黃銅銅熱熱塑塑性性好好,強(qiáng)強(qiáng)度度高高.常用用牌牌號(hào)號(hào)有有H59、、H62。。適于于制制造造受受力力件件，，如如墊墊圈圈、、彈彈簧簧、、導(dǎo)導(dǎo)管管、、散散熱熱器器等等。。冷凝器管汽車機(jī)油泵襯套432.青青銅銅銅與與鋅鋅以以外外的的元元素素所所組組成成的的合合金金。。錫青青銅銅的的線線收收縮縮率率低低，，不不易易產(chǎn)產(chǎn)生生縮縮孔孔，，其其耐耐磨磨性性和和耐耐蝕蝕性性優(yōu)優(yōu)于于黃黃銅銅，，但但易易產(chǎn)產(chǎn)生生顯顯微微縮縮松松。。故故適適用用于于致致密密性性要要求求不不高高的的耐耐磨磨、、耐耐蝕蝕件件。。鋁青青銅銅有有著著優(yōu)優(yōu)良良的的力力學(xué)學(xué)性性能能和和耐耐磨磨、、耐耐蝕蝕性性，，但但鑄鑄造造性性較較差差，，故故僅僅用用于于重重要要的的耐耐磨磨、、耐耐蝕蝕件件。。44除黃黃銅銅和和白白銅銅外外的的其其他他銅銅合合金金統(tǒng)統(tǒng)稱稱為為青青銅銅。。加工工青青銅銅的的牌牌號(hào)號(hào)為為：：Q+主主加加元元素素符符號(hào)號(hào)及及其其平平均均百百分分含含量量+其其他他元元素素平平均均百百分分含含量量如QSn4-3(含含4%Sn、、3%Zn).常用用青青銅銅有有錫錫青青銅銅、、鋁鋁青青銅銅、、鈹鈹青青銅銅、、硅硅青青銅銅、、鉛鉛青青銅銅等等。。青銅制品45二、、鑄鑄造造鋁鋁合合金金(AluminiumAlloys)1.硅硅鋁鋁明明流動(dòng)動(dòng)性性好好、、線線收收縮縮率率低低、、熱熱裂裂傾傾向向小小、、氣氣密密性性好好，，又又有有足足夠夠的的強(qiáng)強(qiáng)度度，，所所以以應(yīng)應(yīng)用用最最廣廣，，約約占占鑄鑄造造鋁鋁合合金金總總產(chǎn)產(chǎn)量量的的50％％以以上上。。適用于形狀狀復(fù)雜的薄薄壁件或氣氣密性要求求較高的鑄鑄件，如內(nèi)內(nèi)燃機(jī)氣缸缸體、化油油器、儀表表外殼等。。鋁合金的密密度小，熔熔點(diǎn)低，導(dǎo)導(dǎo)電性、導(dǎo)導(dǎo)熱性和耐耐蝕性優(yōu)良良，因此也也常用來(lái)制制造鑄件。。鑄造鋁合金金分為鋁硅硅合金、鋁鋁銅合金、、鋁鎂合金金及鋁鋅合合金四類。。46在普通鑄造造條件下，，ZL102組織織幾乎全部部為共晶體體，由粗針針狀的硅晶晶體和固溶體組成成，強(qiáng)度和和塑性都較較差。生產(chǎn)產(chǎn)上通常用用鈉鹽變質(zhì)質(zhì)劑進(jìn)行變變質(zhì)處理,得到細(xì)細(xì)小均勻的的共晶體加加一次固溶體組織織，以提高高性能。未變質(zhì)處理

經(jīng)變質(zhì)處理

ZL102的鑄態(tài)組織47加入其他合合金元素的的鋁硅鑄造造合金稱復(fù)復(fù)雜(或特特殊)硅鋁鋁明。Al-Si系鑄造鋁鋁合金的鑄鑄造性能好好，具有優(yōu)優(yōu)良的耐蝕蝕性、耐熱熱性和焊接接性能。活塞(裙部為鋁硅合金)用于制造飛飛機(jī)、儀表表、電動(dòng)機(jī)機(jī)殼體、汽汽缸體、風(fēng)風(fēng)機(jī)葉片、、發(fā)動(dòng)機(jī)活活塞等。48⑵Al-Cu系鑄鑄造鋁合金金這類合金的的耐熱性好好，強(qiáng)度較較高；但密密度大，鑄鑄造性能、、耐蝕性能能差，強(qiáng)度度低于Al-Si系系合金