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%