铸造知识概述(2)

常用来制造机架、床身、箱体、曲轴……第二章 常用铸造合金
常用铸造合金有铸铁、铸钢、铸造有色合金等
§2-1铸铁件生产
一、概述：
1、铸铁的特点及种类：
是生产中应用最广泛的材料铸造性能好，切削加工性好，生产工艺简单，成本低，但塑性差，可焊性差
按着碳的存在形态和石墨的形状差别分为：
（1）白口铸铁：D除极少量溶入铁素体外、其余都以Fe3D形态有在、断口呈雪白的色彩、又硬、又脆、不容易机加工可用来做可铁坯料，也用于耐磨件，如轧辊、锤头、磨球、犁桦等见P73图3.2-1(a)
（2）灰口铸铁：碳除微量溶于铁素体，大部全数以片状不石墨情势存在，断口呈灰色应用最广泛的铸铁，图3.2-1(b)
（3）球墨铸铁：碳大部全数以球状石墨情势存在，用于高性能件，如曲轴……
（4）可锻铸铁：碳大中或全数以团絮状石墨情势存在，用于较高强度、韧性件，如后桥等
二、灰铸铁：占铸铁总数80%以上，组织由基体+G片
1、灰铸铁化学身分、组织和性能：
（1）灰铁化学身分与组织：
身分：2.6-3.6%D、1.2-3.0%S、0.4-1.2%Mn、S<0.15%、P<0.3%
按着基体组织差别分为：
①铁素体灰铁：F+G粗片大， HB低，切削加工性好，用于要求不高零件
②铁素体珠光体灰铁：F+P+G片， 较差，铸造性能、切削加工性好，应用较广
③珠光体灰铁：P+G细片， 、HB高、重要机械零件
（2）灰铸铁的性能：钢的基体上嵌入大量G片（孔洞）
①机械性能：由于G的 20mpa，δ、ψ=0，HB=3，相当孔洞，使性能↓， =120-250Mpa，δ、ψ=0，极低，抗压与钢相近
②工艺性能：共晶身分，铸造性能好，切削加工性好，不克不及压力加工，焊接性能差
③减震性：大量G片，阻碍震动流传、吸震床身、锻锤机座
④耐磨性：G干润滑剂，G坑储存油，导轨
⑤缺口敏感性低：G存在大量缺口，对于外来缺口不敏感了
2、灰铸铁的孕育处理：性能决定基体和石墨形态，为了提高性能用碳、硅低的铁水，D=2.7-3.2，Si1=2%，Mn=1%，S<0.12%，p<0.3%，直接浇注白口，麻口在铁水包中加入Si-Fe（Si=75%）加入量0.2-0.5%，块度3-10mm,使其患上到藐小片状石墨，σb、塑性无变化，耐磨性提高出格是厚大截面性能均匀，P75图3.2-2常用于齿轮、床身、泵体……
3、灰铸铁的牌号和应用：灰铁和性能取决身分和冷却速度，常用机械性能表示，HT200为灰铁， =200Mpa见表3.2-1与老牌号HT20-40不异
三、球墨铸铁
1、球铁的牌号、组织和性能
QT450-10为球铁，， 表3.2 2P76
组织：铁素体球铁：F+G球
铁素体珠光体球铁，F+P+G球
珠光体球铁，P+G球
球状石墨对于有机体割裂作用少，应力集中小，性能大大提高，成本减低，以铁代钢，东风4000，曲轴锻钢一万，球铁三千元
1、球墨铸铁的生产
（1）化学身分：3.4-4%D，2-2.6%Si，S<0.07%，P<0.1%
（2）球化剂与孕育剂：Mg-稀土合金，脱S，去气，提高铸性，石墨球化，成本低加入量1-1.6%孕育剂Si-Fe为0.5-1.0%，细化石墨球
（3）球化处理工艺：包底冲入法图3.2-3，加入1/3-1/2铁水
（4）球铁的热处理：转变基体来提高性能，退火，正火，淬火，回火
四、可锻铸铁：
身分：2.4-2.8%D，0.4-1.4%Si，浇注成白口铁，经长时间（40-70h）高温（900℃以上）退火，使Fe3c→Fe+G（团）形成团絮状，耗能大，成本高，重要件，汽车后桥
KTH300-06墨心可铁（F）， 常见铁素体，珠光体基体，表3.2-3
五、其它铸铁：
1、蠕墨铸铁，介于球铁，灰铁之间……
2、合金铸铁：耐磨、耐热、耐腐蚀……
§2-2铸钢件生产
一、概述
在煤矿机械中，要求强度高，塑性好，韧性好，常用铸钢件
（1）综合性能高于铸铁，如矿车轮，高压阀门……
（2）焊接性能好，低中碳钢，液压支架
（3）性能稳定，质量较易控制
（4）易于制造具有耐磨，耐蚀，耐热铸件
二、铸钢的分类、性能和应用：
按着化学身分分为铸造碳钢和铸造硼钢
1、铸造碳钢：常分为低碳钢，中碳钢和高碳钢D<0.25%，D=0.25-0.45%,D=0.5-0.6%
牌号：ZG200-400， ，原牌号ZG15见表3.2-4应用
2、铸造硼钢：为了提高钢的机械性能，使其具有耐磨、耐热、耐蚀及特殊物理化学性能，加进一些合金元素
低合金铸钢，Re<3.5%,ZG35Mn
高合金铸钢，Re>10%，ZGMn13，表3.2-4
三、铸钢工艺特点：
1、流动性差，δ>8mm，结晶宽
2、收缩大：体10-14%，线1.8~2.5%易于孕育发生缩孔、缩松加冒口补缩
3、熔点高：1500℃左右，易氧化粘砂，SiO2>95%
四、铸钢件的热处理：铸钢件晶粒粗大，过热组织、偏析、残余应力，使机性下降，为此要接纳退火和正火
五、铸钢的熔炼：
常见的有电弧炉炼钢和感应电炉炼钢
§2-3常用有色合金
1、纯铝：熔点660℃，d=2.7，导电、导热性好常用L1、L2、L3……L8
2、变形铝合金：
①热处理不克不及巩固铝合金，防锈铝合金，表3.2-5
②热处理能巩固铝合金，硬铝含金，超硬铝合金、锻铝合金
3、铸造铝合金
①铝硅合金ZL101……表3.2-6 P84，应用
②铝铜合金ZL201……
③铝镁合金ZL301……
④铝锌合金ZL401……
二、铜合金
1、纯铜：熔点1083℃，d=8.98/cm3导电、导热、抗腐蚀、塑性高常用T1，T2，T3，T4号大，纯度差
2、黄铜：Du+Zn合金
H62，黄铜，Du=62%，Zn=38%，铆钉，散热片，表3.2-7
ZH80，铸造黄铜，机性好耐腐蚀，价便宜，用途广
特殊黄铜HPb59-1，Du=59，Pb=1，Zn=40
3、青铜：除Zn之外铜合金
锡青铜：QSn6.5-0.1，Sn=6.5，P=0.1，Du=93.6，表3.2-8
铝青铜：ZQBl9-4，铸铝青铜，Bl=9%，Fe=4%，Du=87%