铸铁和钢的基础知识.共30页文档
铸造成形技术-基本知识
(1)流动性 (1)流动性
决定合金流动性的因素主要有： 1、合金的种类：合金的流动性与合金的熔点、 热导率、合金液的粘度等物理性能有关。铸 钢熔点高，在铸型中散热快、凝固快，则流 动性差。
(1)流动性 (1)流动性
2、合金的成分：同种合金中，成分不同的铸造 合金具有不同的结晶特点，对流动性的影响 也不相同。
合金的充型能力及影响因素
1、熔融合金的充型能力: 这里有二个基本概念即充型与充型能力。 ★熔化合金填充铸型的过程,简称充型。 , ★熔融合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓 清晰铸件的能力,称合金的充型能力。
合金的充型能力及影响因素
2、影响合金充型能力的主要因素有： (1)流动性：流动性指熔融金属的流动能力,它是 影响充型能力的主要因素之一。 (2)浇注条件：指的是浇注温度与充型的压力。 (3)铸型条件：熔融合金充型时，铸型的阻铸型 对合金的冷却作用 都将影响合金的充型能力。
(3)铸型条件 (3)铸型条件
4、铸件结构的壁厚 当铸件壁厚过小，壁厚急剧变化、结构复杂 或有大的水平面时，均会使充型困难。因此 在进行铸件结构设计时，铸件的形状应尽量 简单，壁厚应大于规定的最小壁厚。对于形 状复杂、薄壁、散热面大的铸件，应尽量选 择流动性好的合金或采取其它相应措施。
(3)铸型条件 (3)铸型条件
合金的收缩及影响因素
合金的收缩：
铸件在凝固和冷却过程中，其体积减少的现象称为 收缩。
１）收缩过程及影响因素
收缩可分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩，液态 收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小，通常以体积 收缩率表示，它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本 原因。 合金的固态收缩，尽管也是体积变化,但它只 引起铸件各部分尺寸的变化。因此，通常用线收缩率 来表示。固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等 缺陷的主要原因。
铸造球铁球化的深度讲解和控制
碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳主要 以片状石墨形状存在，断口为暗灰色，常见 的铸铁件多数是灰口铸铁。
球化的基本知识和控制
一、球化的基本知识 2、铸铁的基本种类 b) 球墨铸铁
铁水在浇注前经球化处理，其中碳大部分或全部以 球状石墨形式存在，机械性能高，生产工艺比可锻 铸铁简单，近年来日益得到广泛的应用。
球化的基本知识和控制
一、球化的基本知识 4、球铁的基本要求和标准(续) GMW10中球铁的机械性能要求
球化的基本知识和控制
一、球化的基本知识 4、球铁的基本要求和标准(续) 对于球铁化学成份和机械性能标准的分析可以得出以下结论： 影响球铁拉伸强度规格的化学成份主要是： Cu Mn
提高Cu和Mn的含量，球铁的拉伸强度和硬度都将上升，不同之处在于： Cu对于硬度的影响较小，而Mn对于硬度影响较大。 随着拉伸强度，硬度的提高，材料的延伸率将下降。 案例：目前泛亚开发中的C14曲轴要求在700拉伸强度下达到6以上的延伸 率，供应商无法达到，sourcing困难。
F‘
共析转变发生727℃（水平线PSK），反应 式为： K‘
共析转变的产物是铁素体与渗碳体的机械 混合物。 同理，奥氏体在738度将产生共析转变， 产物是铁素体与石墨。 C 图1
C
球化的基本知识和控制
一、球化的基本知识 1、基础知识储备（续）
Fe-C相图分析－－－特性线
F‘
ES线是碳在奥氏体中的溶解度曲线。 奥氏体的最大溶碳量是在1148℃时，可以溶解 2.11%的碳。而在727℃时，溶碳量仅为 0.77%，因此含碳量大于0.77%的合金，从 1148℃冷到727℃的过程中，将自奥氏体中 析出渗碳体，这种渗碳体称为二次渗碳体 (Fe3CII)。 如果是按照Fe-C图，则从奥氏体 中析出石墨，被称为为二次石墨。 图1 K‘
钢铁生产基础知识
GB221钢铁产品牌号表示方法1
❖ 1生铁01生铁牌号（GB221）.docx
❖ 2碳素结构钢和低合金结构钢02碳素结构钢和 低合金结构钢牌号（GB221）.docx
❖ 3优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢03优质碳 素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号（GB221） .docx
❖ 4易切削钢04易切削钢牌号（GB221）.docx
脆。当氢在缺陷处以分子态析出时，会 产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色 ，称白点或发裂。
夹杂物分类
夹杂物的延展性
（1）脆性夹杂：热加工后形状和尺寸都不变化， 沿轧制方向成串或成点链状排列。主要是Al2O3.
（2）塑性夹杂：沿轧制方向延伸成条带状。 MnS、铁锰硅酸盐（SiO2含量40-60%）。
❖ 碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小， 钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称 为亚共析钢。
铁碳相图中的A1、A3线
❖ A1：PSK线，温度727℃，共析转变温度。 ❖ A3：GS线，温度727~912°，铁素体转变
为奥氏体的终了线（加热）或奥氏体转变为 铁素体的开始线（冷却）。
❖ 由于加热的时候有过热度，冷却的时候有过 冷度，所以同样一个相变点，加热和冷却不 一样。加热用c表示，冷却用r表示，因此： 加热Ac1、Ac3，冷却Ar1、Ar3。
转炉炼钢的特点
❖ 使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生 铁里，使杂质硅、锰等氧化。
❖ 在氧化的过程中放出大量的热量 （含1%的 硅可使生铁的温度升高200℃），可使炉内 达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另 外使用燃料。
❖ 主要以生铁液为原料，加适量的废钢，其特 点是生产率高、节省能源、成本低，适合于 大型钢铁联合企业，主要生产各类普通用途 的非合金钢（碳钢）。
铸造知识
第一章铸造概述铸造——将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。
铸造生产的特点：优点——零件的形状复杂；工艺灵活；成本较低。
缺点——机械性能较低；精度低；效率低；劳动条件差。
分类：砂型铸造——90%以上特种铸造——铸件性能较好，精度低，效率高我国铸造技术历史悠久，早在三千多年前，青铜器已有应用；二千五百年前，铸铁工具已经相当普遍。
泥型、金属型和失蜡型是我国创造的三大铸造技术。
§1-1 金属的铸造性能合金的铸造性能是表示合金铸造成型获得优质铸件的能力。
通常用流动性和收缩性来衡量。
一、合金的流动性1、流动性概念流动性——液态合金的充型能力。
流动性好的合金：易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件；有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除；易于补缩及热裂纹的弥合。
合金的流动性是以螺旋形流动试样的长度来衡量。
试样越长，流动性越好。
２、影响合金流动性的因素a、合金性质方面纯金属、共晶合金流动性好。
（恒温下结晶，凝固层内表面光滑）亚、过共晶合金流动性差。
（（在一定温度范围内结晶，凝固层内表面粗糙不平））b、铸型和浇注条件提高流动性的措施：提高铸型的透气性，降低导热系数；确定合理的浇注温度；提高金属液的压头； 浇注系统结构简单。
C 、铸件结构铸件壁厚>最小允许壁厚二、合金的收缩1、收缩的概念收缩是铸件中的缩孔、缩松、变形和开裂等缺陷产生的原因。
收缩的三个阶段：液态收缩形成缩孔、缩松（体收缩率） 凝固收缩固态收缩 ——产生变形和裂纹（线收缩率）2、铸件的缩孔和缩松 缩孔的形成：纯金属或共晶成分的合金易形成缩孔。
缩松的形成：结晶温度范围大的合金易形成缩松。
缩孔和缩松的防止：定向凝固——在铸件可能出现缩孔的厚大部位，通过增设冒口或冷铁等工艺措施，使铸件上远离冒口的部位先凝固，尔后是靠近冒口的部位凝固，冒口本身最后凝固。
结果——使铸件各个部分的凝固收缩均能得到液态金属的补充，而将缩孔转移到冒口之中3、铸造应力铸造内应力有热应力和机械应力，是铸件产生变形和开裂的基本原因。
铸造培训-铸造基本知识
前一页
后一页
回主页
三、铸型充填条件
（1）铸型的材料
（2）铸型温度 铸型温度越高，液态金属与铸型的
温差越小，充型能力越强。 （3）铸型中的气体
前一页
后一页
回主页
§1-2 铸件的凝固与收缩
一、铸件的凝固方式
温度
1. 逐层凝固
2. 糊状凝固 3. 中间凝固 影响铸件凝固方 式的主要因素:
温度
a b c
前一页 后一页 回主页
金属型铸造
金属型铸造是在重力作用下将金属液体浇入金属铸型以 获得铸件的方法。铸型用金属制成，可反复使用，故又称永久 型铸造。
前一页
后一页
回主页
金属型铸造
特点： •节省造型材料， “一型多铸” •精度高，IT12~IT16，Ra<12.5μm •生产率高 •周期长，成本高，工艺参数严格 •无透气性，浇不到、裂纹等缺陷。
这些有别于砂型铸造的其他铸造方法通称为特种铸造。 金属型铸造
挤压铸造 离心铸造 七 种 常 见 的 特 种 铸 造 方 法
回主页
压力铸造
特种铸造 陶瓷型铸造 低压铸造
前一页 后一页
熔模铸造
熔模铸造
在易熔模样表面包覆若干层耐火材料，待其硬化干燥后， 将模样熔去制成中空型壳，经浇注而获得铸件的一种 成形工艺方法。模样材料多位蜡质，又称为失蜡铸造。
前一页
后一页
回主页
低压铸造
1、低压铸造的工艺过程 ：
1）准备合金液和铸型 2）升液，浇注。
3）增压凝固。 4）减压、降液。 5）开型取出铸件。
前一页
后一页
回主页
低压铸造
特点：
•充型压力和速度便于控制，适用于各种铸型；
铸铁和钢的基础知识
04
铸铁和钢的应用领域
铸铁的应用领域
01
02
03
04
机械制造
铸铁是机械制造领域中常用的 材料之一，如机床底座、轴承
座等。
建筑行业
铸铁在建筑行业中用于制造门 窗、栏杆、楼梯等。
管道和阀门
铸铁管道和阀门广泛应用于水 、蒸汽等流体输送系统。
农业机械
铸铁在农业机械中用于制造犁 、锄头、拖拉机零件等。
蠕墨铸铁具有较好的热稳定性和耐疲劳性，适用于制造高温和重载条件下工作的零 件。
蠕墨铸铁在汽车、拖拉机、柴油机等领域得到广泛应用。
特殊铸铁
特殊铸铁是指在普通铸铁的基础上， 通过加入合金元素或采用特殊的处理 方法，获得具有特殊性能的铸铁。
特殊铸铁广泛应用于化工、电力、矿 山等领域的机械设备制造。
常见的特殊铸铁包括耐磨铸铁、耐热 铸铁、耐腐蚀铸铁等。
详细描述
不锈钢主要由铁、铬和镍等元素组成，其中铬的含量一般在10.5%以上，镍的含量在8%以上。不锈钢的表面形 成了一层致密的氧化膜，这层膜能够阻止氧化的进一步发生，从而提高了钢材的耐腐蚀性。不锈钢广泛应用于化 工、食品、医疗器械等领域。
不锈钢
总结词
不锈钢的优点是耐腐蚀性强、美观耐用，能够满足各种不同场合的需求。
浇注
将液态的铁水注入模具中， 冷却凝固后形成铸铁件。
热处理
铸铁件需要进行热处理以 提高其机械性能和耐腐蚀 性。
钢的生产工艺
炼钢
将铁矿石和废钢铁等原 料放入炼钢炉中炼制成
钢水。
连铸
将炼制好的钢水连续浇 注到连铸机中，形成各
种规格的钢坯。
轧制
将钢坯经过轧制加工， 形成各种形状和规格的
钢材。
钢铁基础知识提纲
钢铁联合企业
钢铁联合企业一般包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输 等生产环节，是一个复杂而庞大的生产体系。我国的钢铁企业一般都是这样 的全流程联合企业。 。
影响钢铁性能的因素(2)
化学成分对钢铁性能的影响（2）
钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)
钒、铌、钛都能使钢材晶粒细化。我国的低合金钢都含有这三种元素，作为 锰以外的合金元素，既可提高钢材强度，又保持良好的塑性、韧性。
•氧(O)、氮(N)
氧和氮也是有害杂质，在金属熔化的状态下可以从空气中进入。氧能使钢 热脆，其作用比硫剧烈，氮能使钢冷脆，与磷相似。
板材
电工硅钢薄板
无缝钢管 管材 焊接钢管 金属制品 金属制品
也叫硅钢片或矽钢片
用热轧、热轧——冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管 将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管 包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等
钢铁的基础知识提纲
钢铁简介
钢铁分类
1
我国钢号的 表示方法
钢材的尺 寸与重量
不同类型 钢材介绍
钢号表示方法
钢铁的基础知识提纲
钢铁简介
1
钢铁分类
我国钢号的 表示方法
钢材的尺 寸与重量
不同类型 钢材介绍
钢的分类
2
钢材分类
钢分类(1)
•按品质分类
(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2) 优质钢（P、S均≤0.035%） (3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） •按化学成份分类 (1) 碳素钢： a.低碳钢（C≤0.25%）； b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）； c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2)合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）； b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）； c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
08.钢材知识大全三
钢材知识大全三第一章钢的分类一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。
如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。
通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外，在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。
以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。
(2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
钢铁方面知识点总结
钢铁方面知识点总结一、钢铁的生产钢铁是一种合金，由铁和碳组成。
钢铁的生产采用高炉法和转炉法两种方式。
高炉法是将生铁矿、焦炭和石灰石等原料放入高炉中，通过高温熔化和还原，产生生铁。
转炉法是将废钢、铁矿石和废钢水放入转炉中，通过氧气吹炼产生合金的冶炼方法。
这两种方法都能生产高质量的钢铁。
二、钢铁的种类根据碳含量的不同，钢铁可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢碳含量在0.25%以下，具有良好的焊接、加工性能，广泛用于制造零件、汽车轮毂等。
中碳钢碳含量在0.25%-0.6%之间，具有较高的强度和硬度，适用于制造大型结构件、机械零部件等。
高碳钢碳含量在0.6%以上，硬度较高，用于制造刀具、弹簧等需要硬度的部件。
三、钢铁的应用钢铁广泛应用于建筑、制造、交通运输等领域。
在建筑领域，钢铁用于制造钢结构、钢桥梁等，具有较高的强度和稳定性。
在制造领域，钢铁用于制造汽车、机械设备等，既耐磨又耐腐蚀。
在交通运输领域，钢铁用于制造船舶、铁路轨道等，能够承受较大的压力和扭曲。
四、钢铁的性能钢铁具有良好的强度、硬度和韧性，能够承受较大的压力和拉力。
同时，钢铁具有良好的加工性能，易于冷热加工成各种形状。
另外，钢铁还具有良好的抗腐蚀性能，能在恶劣环境下长期使用。
总的来说，钢铁是一种优秀的金属材料。
五、钢铁的发展趋势随着科学技术的不断发展，钢铁的生产和加工技术不断提高。
新型材料和新工艺的不断涌现，使得钢铁材料的性能得到了进一步提高。
未来，钢铁材料将更加环保、节能和高效，应用范围也会更加广泛。
综上所述，钢铁是一种重要的金属材料，在各种领域都有广泛的应用。
随着科学技术的发展，钢铁的生产和加工技术不断提高，使得钢铁材料的性能得到了进一步提高。
相信在未来，钢铁材料将在更多的领域展现其优越性能。
钢铁基础必学知识点
钢铁基础必学知识点1. 钢铁的定义：钢铁是一种由含碳量在0.02%至2.11%之间的铁碳合金制成的金属材料。
当碳含量小于0.02%时，它被称为铁，而当碳含量超过2.11%时，它被称为铸铁。
2. 钢铁的制造：钢铁通常是通过冶炼铁矿石来制造的。
这个过程包括将铁矿石加热到高温，使其与石灰石和焦炭反应，生成炼铁矿石。
然后，炼铁矿石被冷却并与再生铁和其他添加剂一起加入炼铁炉中进行冶炼，产生钢铁。
3. 钢铁的特性：钢铁具有高强度、硬度、韧性和可塑性。
它也具有良好的导电性和导热性。
4. 钢铁的分类：钢铁可以根据其化学成分和物理性质进行分类。
常见的分类方法包括碳含量、合金元素、热处理方式等。
5. 钢铁的用途：钢铁广泛应用于各个领域，包括建筑、汽车制造、船舶制造、机械制造、电力工业等。
钢铁也是制造其他金属制品的重要材料。
6. 钢铁的保护：由于钢铁容易受到氧化、腐蚀和磨损的影响，保护钢铁非常重要。
一些常见的保护方法包括涂覆防锈涂料、电镀、镀锌和使用不锈钢等。
7. 钢铁的可持续发展：在钢铁生产中，重要的问题是减少对环境的影响。
钢铁行业采取了一系列的措施来提高能源效率、降低碳排放和减少废物产生。
8. 钢铁的国际贸易：钢铁是全球贸易中最重要的商品之一。
各国之间进行钢铁的进口和出口，以满足国内需求和获得经济利益。
9. 钢铁的市场价格：钢铁的价格受到供需关系、全球经济形势、原材料成本等因素的影响。
钢铁市场价格常常波动，对行业和经济有重要影响。
10. 钢铁的未来发展趋势：随着科技的不断进步，钢铁行业也在不断发展。
未来的趋势包括可持续发展、数字化生产、高强度钢等。