铸造合金材料

铸造合金是高温合金合金化程度较高,不易变形而采用精密铸造成型的合金,属于高温合金中高温强度最高的一种;也是适于熔融状态下充填铸型获得一定形状和尺寸铸件毛坯的合金。在有金属合金中,铜合金、铝合金、镁合金、锌合金等都可用于铸造。有金属铸件广泛使用于机器制造、航空、汽车、建筑等工业中。铸钢件在钢铁材料的使用中所占份额甚少,钢铁厂大多以钢材形式供货,因之冶炼厂大多和加工厂设于一地。有金属铸件在有金属材料的使用中所占份额很大(有时几近半数),形成庞大复杂的铸造合金系列。
1灰铸铁
灰铸铁通常是指具有片状石墨的灰口铸铁,这中铸铁具有一定的机械性能、良好的铸造性能以及其它多方面的优良性能,因而在机械制造中业获得最广泛的应用。
表2为灰铸铁的新的国家标准。该标准是以灰铸铁的抗拉强度作为分级依据的。由于灰铸铁对冷却速率的敏感性(壁厚效应),同一种牌号铸铁在不同铸件壁厚条件下的实际强度有很大的差别(薄壁与厚壁之间在强度上的差别达50-80MPa)。
表2灰铸铁分级
2球墨铸铁及蠕墨铸铁
球墨铸铁和蠕墨铸铁一般是用稀土镁合金对铁液进行处理,以改善石墨形态,从而得到比灰铸铁有更高机械性能的铸铁。
球墨铸铁依照其基体和性能特点而分为六种:即铁素体(高韧性)球墨铸铁,珠光体(高强度)球墨铸铁,贝氏体(耐磨)球墨铸铁,奥氏体一贝氏体(耐磨)球墨铸铁,马氏体一奥氏体(抗磨)球墨铸铁及奥氏体(耐热、耐蚀)球墨铸铁。
蠕墨铸铁具有不同比例的珠光体—铁素体基体组织。铸铁性能与其石墨的蠕化程度(蠕化率)及基体有关。在石墨蠕化良好条件下,珠光体蠕墨铸铁的强度和硬度较高,耐磨性强。适于制造耐磨零件,如汽车的刹车鼓等。而铁素体蠕墨铸铁的导热性较好,在高温作用下,不存在珠光体分解问题,组织较稳定,适用于制造在高温下工作、需要有良好的抗热疲劳能力、导热性的零件,如内燃机汽缸盖、进排气岐管等。
擦玻璃机器人原理3可锻铸铁
可锻铸铁是将白口铸铁通过固态石墨化热处理(包括有或无脱碳过程)得到的具有团絮状石墨的铁碳合金。采用不同的热处理方法,可以得到具有不同组织和性能的可锻铸铁,即黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁。
当将白口铸铁毛坯件在密封的退火炉中进行热处理,即在中性炉气条件下退火时,得到的铸铁组织中有呈团絮状的石墨(退火碳)存在。这种石墨虽不很圆整和紧密,但它对基体的割裂作用则比灰铸铁中的片状石墨要小得多,因此它能使铸铁得到较高的强度及良好的韧性。铸铁的基体可以通过热处理来加以控制。使之成为铁素体或珠光体。用这种方法得到的铁素体基体可锻铸铁因组织中有石墨存在,因而铸铁的断面呈暗灰,而在表层经常有薄的脱碳层呈浅灰,故通称为黑心可锻铸铁。而珠光体可锻铸铁则是以其基体命名的。
人机对弈当将白口铸铁毛坯件在氧化性质的炉气条件下进行退火时,铸件断面上从外层到心部,发生强烈的氧化和脱碳。在完全脱碳层中无石墨存在,铸铁的组织为铸素体。实际上,在小断面尺寸条件下,铸铁的组织基本上为单一的铁素体和退火碳。而在大断面尺寸条件下,表层为铁素体,中间区域为珠光体和铁素体及退火碳,而心部区域则为珠光体及退火碳(间或有少量铁素体)。这种铸铁断面由于其心部区域有发亮的光泽,而表层泽较暗,故通称为白心可锻铸铁。
4特种铸铁
特种铸铁是指具有特殊使用性能的铸铁材料,主要包括抗磨铸铁、耐热铸铁和耐腐蚀铸铁。为了使铸铁具有这些特殊使用性能,需要使铸铁有一定的组织。特种铸铁中既有非合金铸铁(例如普通白口抗磨铸铁),也有低合金铸铁、中合金铸铁和高合金铸铁(如中锰抗磨用球墨铸铁及高铬抗磨用白口铸铁等)。natr-241>氧化镁板
对任何一种特种铸铁而言,首先是要求具备一定的使用性能,如抗磨、耐热等。但由于是用来制造机器零件,就需要保证有一定的机械性能,主要是强度和塑性,为此需要在铸铁的化学成分设计上,考虑同时满足特定的使用性能和一定的机械性能这两方面的要求。
由于特种铸铁中含有大量合金元素,使得其在熔炼和铸造性能方面,与非合金化的铸铁有显著的差别。大多数合金元素降低铸铁的铸造性能,而含有大量合金元素的特种铸铁的铸造性能通常是很差的,在铸造过程中容易产生多种铸造缺陷,因此需要针对各种铸铁在熔炼和铸造方面的特性,采取适当的工艺措施,防止缺陷的发生,以保证铸件的质量。
5铸铁的熔炼
短期负荷预测5.1熔炼对保证铸件质量的重要性
熔炼铁液是生产铸铁件的重要环节。铸件质量包括内在质量、外观质量以及是否形成缺陷等,这些都与铁液方面因素有直接的关系。如铁液的流动性、薄壁和结构复杂铸件的成型性以及冷隔缺陷等受铁液温度的影响,而熔炼的铁液化学成分是否符合要求,则对铸件的机械性能有直接的影响。铁液中的气体和非金属夹杂物含量不仅影响铸铁的强度和铸件的致密度,而且还与铸件形成气孔、裂纹等缺陷有关。随着机械制造科学的发展,对铸铁提出薄壁、高强度的要求,铸件的最小壁厚由过去4~6mm减小至2~3mm,这要求相应提高铁液浇注温度。铁液温度还对铸铁件的内在质量有重要的影响,如灰铸
台历打孔机铁件的质量指标(GZ),即与铁液温度有显明的关系。在球墨铸铁生产方面,熔炼出铁液的温度及原始含硫量成为球化及孕育处理有否成功的先决条件。

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