第3章铸铁 3-1概论 铸铁:以铁-碳硅为主要成分,在结晶过程中有共 晶转变的多元铁基合金。 普通铸铁成分范围:C:20~40%,Si:1.0~ 3.0%,Mn:05~1.4%,P:0.01~0.5%,S: 0.02~0.20%。 普通铸铁中的碳,大部分以游离的石墨状态存在。 铸铁的组织:金属基体+石墨 金属基体有:P、F、P+F 组织特点:在钢的基体上分布着不同形态的石墨
第3章 铸铁 3-1 概论 铸铁：以铁-碳-硅为主要成分，在结晶过程中有共 晶转变的多元铁基合金。 普通铸铁成分范围：C：2.0～4.0％，Si：1.0～ 3.0％，Mn：0.5～1.4％，P：0.01～0.5％，S： 0.02～0.20％。 普通铸铁中的碳，大部分以游离的石墨状态存在。 铸铁的组织：金属基体+石墨 金属基体有：P、F、P+F 组织特点：在钢的基体上分布着不同形态的石墨
石墨的结构为层片状,强度、塑性和韧性很低, 几乎为零,硬度3HBS,在金属基体中相当于“微 裂纹”和“微孔洞”。 铸铁的主要缺点:抗拉强度低,塑性、韧性远 不如钢。 优点:铸造性能优良,减震性和切削加工性能 较好,也有较好的耐磨性和减摩性。 石墨的晶体结构 底面上的原子间距0.142nm,结合力较强, 底面间的原子间距0.34m,结合力较弱
石墨的结构为层片状，强度、塑性和韧性很低， 几乎为零，硬度3HBS，在金属基体中相当于“微 裂纹”和“微孔洞” 。 铸铁的主要缺点：抗拉强度低，塑性、韧性远 不如钢。 优点：铸造性能优良，减震性和切削加工性能 较好，也有较好的耐磨性和减摩性。 石墨的晶体结构 底面上的原子间距0.142nm，结合力较强， 底面间的原子间距0.34nm，结合力较弱
铸铁由于生产工艺简单,成本低廉,被广泛 应用于机械制造、冶金、矿山、石油化工、交通运 输、建筑和国防等工业部门。 在各类机械中,铸铁件约占机器总重量的 40~70%,在机床和重型机械中,则要占机器总重 量的80~90% 高强度铸铁和特殊性能铸铁还可以代替部分 昂贵的合金钢和有色金属材料
铸铁由于生产工艺简单，成本低廉，被广泛 应用于机械制造、冶金、矿山、石油化工、交通运 输、建筑和国防等工业部门。 在各类机械中，铸铁件约占机器总重量的 40～70%，在机床和重型机械中，则要占机器总重 量的80～90%。 高强度铸铁和特殊性能铸铁还可以代替部分 昂贵的合金钢和有色金属材料
311铸铁的石墨化 1538 L+o 150 铸铁的石墨化:铸铁中碳 原子析出和形成石墨的过程。 1、FFe3C和FeG双重相1 E2 图 1100 E24℃C4.3 1000 Fe3C:介稳定相 900G 石墨:稳定相。 Fe,C 两个铁碳合金相图:FeG雌 738℃ 727 系相图,FFe3C系相图 P+Fe,c) 两者叠合得到双重相图。 0,51,01.52.0 3.03.54 实线:FFe3C系相图; c/% 部分实线+虚线:FeG系 FFe3C和Fe-C双重相图 相图。 L一液态合金y奥氏体G一石墨 6、a-铁素体P一珠光体
3.1.1 铸铁的石墨化 铸铁的石墨化：铸铁中碳 原子析出和形成石墨的过程。 1、F-Fe3C和Fe-G双重相 图 Fe3C：介稳定相 石墨：稳定相。 两个铁碳合金相图： Fe-G 系相图， F-Fe3C系相图。 两者叠合得到双重相图。 实线：F-Fe3C系相图； 部分实线+虚线：Fe-G系 相图。 F-Fe3C和Fe-C双重相图 L—液态合金 γ—奥氏体 G—石墨 δ、α—铁素体 P—珠光体
按FFe3C系相图结晶,得到白口铸铁; 按Fe-G系相图结晶,析出和形成石墨,即发 生石墨化过程。 金按FFe3C系相图还是FeG系相图结晶, 与合金的成分和冷却条件等有关。 在一定条件下,Fe3C可分解出石墨; 反应式为:Fe3C→3Fe+G
按F-Fe3C系相图结晶，得到白口铸铁； 按Fe-G系相图结晶，析出和形成石墨，即发 生石墨化过程。 合金按F-Fe3C系相图还是Fe-G系相图结晶， 与合金的成分和冷却条件等有关。 在一定条件下，Fe3C可分解出石墨； 反应式为：Fe3C→3Fe+G