球墨铸铁特性及其应用72页PPT
球墨铸铁性能及生产工艺PPT幻灯片共72页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
球墨铸铁性能及生产工艺PPT幻灯片
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
《球墨铸铁》课件
3
铸造
将熔融的合金浇入模具中，然后自然冷却至室温，最后进行表面处理，如研磨、 抛光或镀铬。铸造中需要控制铸件温度，避免收缩孔和夹杂。
球墨铸铁的性能
机械性能
球墨铸铁具有较高的抗拉强度、 屈服强度和伸长率，而且具有 良好的韧性和较高的疲劳强度， 是一种优质的高强度铸铁材料。
物理性能
球墨铸铁的密度接近钢，线膨 胀系数小，导热系数低，弹性 模量较低，自创新特点。球墨 铸铁的热处理性能较差，但是 球化后过冷结构的合金具有很 高的弹性极限和疲劳极限。
未来的方向
在材料研发和制造领域，球 墨铸铁的性能和应用前景不 断向上，将成为推动制造业 进步和未来发展的方向之一。
3 镀铬
采用镀铬技术，能够在球 墨铸铁表面形成一层铜的 光亮镀层，不但提高了球 墨铸铁的外观，也增加了 它的机械强度。
球墨铸铁的应用实例
汽车零部件
汽车发动机缸体、底盘件以及摇臂、阀盖、活塞、 水箱及转向机壳等，都是采用球墨铸铁制造。
机械零部件
各种机床底座、减速器、液压缸、液压泵、轴承座、 空气压缩机底座、马达底盘、紧固体等，都有球墨 铸铁的身影。
使用范围
从汽车零部件、机械零部件、 工程机械到建筑钢结构，球 墨铸铁的应用范围非常广泛。
球墨铸铁的制造工艺
1
材料及比例
球墨铸铁的主要材料为铁水、球化剂、孕育剂和熔炼剂，通过高温熔炼后，调整 成分和温度，得到适宜的液态合金。
2
熔炼
在银包中进行一定时间的处理，使铁水中的杂质不断向上浮起，如此即可获得纯 净的铁水，同时同时应用球化剂使其成为球状。
化学性能
球墨铸铁中含有足够比例的球 状石墨，而碳化铁含量较低， 同时硫、磷等有害元素含量较 低，在各项材料性能优于灰口 铸铁的情况下，能够较好地满 足各种工程要求。
铸铁ppt课件
11.2.4 影响铸铁结晶的因素
冷却速度的影响 冷速慢有利于按Fe－C相图进行结晶，石墨化 越容易进行。 冷速快有利于 形成白口铁
不同C+Si含量，不同壁厚（冷却速度）铸件的组织
11.3 灰铸铁
概述 灰铸铁中石墨呈片状，断口呈灰色，是使
用最多的铸铁，占铸铁总量的80％以上。 灰铸铁分为：普通灰铁和孕育灰铁－通过孕育 处理，使石墨的片层变细，强度高于普通灰铁 牌号表示：HT100，HT150，HT200 属普通灰铁
11.2.4 影响铸铁结晶的因素
为综合考虑C，Si，P对铸铁组织及石墨化的影 响，引入了两个参量：碳当量和共晶度。
碳当量：把Si，P折合成相当的碳含量 CE＝WC ＋1/3W(Si+P)
共晶度：表示铸铁中碳含量接近共晶碳含量的程度 Sc=WC/[4.3%-1/3W(Si+P)]
Sc=1为共晶 >1为过共晶
球墨铸铁
一、铸铁中碳的分布形式与石墨的形态
2.石墨形态：片状，蟹状，蠕虫状，团絮状，不规则形状，球形
片状
蟹状
球形
蠕虫状
团絮状
二、铸铁的分类
按石墨存在的形式及石墨形态分类
灰口铸铁 C全部或大部分以游离的片状石墨形式存在，断口呈灰色
球墨铸铁 C全部或大部分以游离的球形石墨形式存在
蠕墨铸铁 C全部或大部分以游离的蠕虫状石墨形式存在
球化剂：Mg，稀土－硅铁合金，稀土－ 硅铁－镁合金（应用最广泛）
孕育处理：由于球化处理只能在铁液中 有石墨核心时，才能促进石墨生成球 形，而常用的球化剂都强烈阻碍石墨 化，因此，在球化处理同时，必须进 行孕育处理（石墨化处理），获得球 径小，数量多，圆度好，分布均匀的 球状石墨
球墨铸铁特性及其应用
目录
• 球墨铸铁的特性 • 球墨铸铁的生产工艺 • 球墨铸铁的应用领域 • 球墨铸铁的未来发展 • 球墨铸铁的局限性及解决方案
01
球墨铸铁的特性
力学性能
01
02
03
强度和韧性
球墨铸铁具有较高的强度 和韧性，能够承受较大的 压力和冲击力，不易发生 脆性断裂。
抗疲劳性能
由于其良好的韧性和抗疲 劳性能，球墨铸铁在反复 承受压力的情况下仍能保 持其完整性。
铸造工艺改进
采用先进的铸造工艺和设备，提高铸件质量和生产效率。
热处理工艺优化
通过优化热处理工艺，改善球墨铸铁的机械性能和加工性能。
应用领域的拓展
汽车工业
随着新能源汽车和智能驾驶技术的快速发展，球墨铸铁在汽车工业 中的应用将进一步扩大，如发动机部件、悬挂系统等。
轨道交通
随着城市轨道交通的快速发展，球墨铸铁在轨道交通车辆的制造中 具有广泛应用，如转向架、制动系统等。
石油化工
在石油化工领域，球墨铸铁可以用于制造各种压力容器、管道和阀门 等关键部件。
05
球墨铸铁的局限性及解决 方案
成本问题
总结词
球墨铸铁的生产成本较高，这限制了其在某些领域的应用。
详细描述
球墨铸铁的生产需要较高的温度和特殊的处理过程，导致其 成本相对较高。为了解决这一问题，可以采用优化生产工艺 、提高设备效率以及寻找替代材料等方法来降低成本。
耐腐蚀、耐磨损材料
针对特殊环境下的应用，如海洋工程、化工设备 等，研发具有优异耐腐蚀和耐磨损性能的球墨铸 铁材料。
多功能复合材料
通过材料复合技术，将球墨铸铁与其他材料（如 金属、陶瓷等）进行复合，以获得具有多种优异 性能的复合材料。
8第八章-铸铁ppt课件(全)
QT600-3
蠕墨 蠕 铸铁 虫
状
P
F
RuT + 一组数字
数字表示最低抗拉强度值, MPa。
F+P “RuT”表示蠕墨铸铁代号
P
QT700-2 RuT260 RuT300 RuT420
第二节 常用铸铁
一、灰铸铁
灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产量约 占铸铁总产量的80%以上。
1、组织 灰铸铁的组织是由液态铁水缓慢冷却时通过
比(0.2 /b)高, 约为0.7~0.8, 而钢一般只有0.3~0.5。 球墨铸铁
可进行各 种热处理, 如退火、正 火、淬火加 回火、等温 淬火等。
3、用途 承受震动、载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。
四、蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是20世纪60年代发展起来的一种新型铸铁. 蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的. 蠕化剂为稀土硅铁镁合金、
2、热处理 热处理只改变基体组织，不改变石
墨形态。 灰铸铁强度只有碳钢的30~50%，
热处理强化效果不大。 灰铸铁常用的热处理有： ① 消除内应力退火(又称人工时效) ② 消除白口组织退火 ③ 表面淬火
3、用途 制造承受压力和震动的零件,
如机床床身、各种箱体、壳 体、泵体、缸体。
台车式石墨化退火炉
3、影响石墨化的因素 ⑴ 化学成分的影响 碳和硅是强烈促进石墨化的元素。 碳、硅含量过低，易出现白口组织，力学性能和铸造
性能变差。 ⑵ 冷却速度的影响 铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分扩散，结晶
将按Fe - G相图进行，因而促进石墨化。
快冷时由于过冷度大，结晶将按 Fe-Fe3C相图进 行, 不利于石墨化.
球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。
第三章 强韧铸铁 Microsoft PowerPoint 演示文稿
e. Sb 稳定P作用↑↑，Sb=0.006~0.08 （3）微量元素 Ti、As、Pb、Al、Sn等干扰球化，形成晶间脆性化合 物，严格控制 2.熔炼及炉前处理 球化率 球铁力学性能 石墨球径 石墨球圆整度 球化率——在铸铁微观组织的有代表性的视场中，在 单位面积上，球状石墨数目与全部石墨数目的比值。
措施： a. 加大铸型刚度； b. 增加石墨膨胀的体积； c. 降低温度： d. 加冒口、冷铁。 （2）夹渣 硫化物、氧化物、杂质。 原因： 措施：a. 加强覆盖；b. S↓O↓； c. Mg残↓RE残↓； d. 浇注温度↑。
（3）皮下气孔 原因：Mg + H2O → MgO + H2↑ Mg S+ H2O → MgO + H2S↑ 措施： Mg残↓，S↓，H2O ↓ （4）石墨漂浮 原因： C↑↑，Si↑↑。 措施： a. 严格控制CE； b. 降低原铁水含Si量。
镁的沸腾温度与压力关系
压力加镁装置
b. 转包法
c. 冲入法
d. 型内球化法
＊球化元素吸收率高； ＊避免孕育衰退和球化衰退； ＊难度大。
（4）孕育处理 目的： a. 消除白口倾向； b. 促进球化； c. 细化共晶团； d. 减少P、Mn晶间偏析。 孕育剂： a. 75%Si-Fe，价格便宜，有效时间短； b. 以Si为基加入Sr、Ba、Ca、Zr等延长有效期。 方法： a. 炉前一次或多次孕育；
（3）Si、Mn、P比钢高，偏析程度高 2. 球铁的退火处理 目的 获得F基体； 消除自由Fe3C；
（1）高温石墨化退火（消除自由Fe3C） 工艺：加热到Ac3以上50~100℃（900~950 ℃），保温 2~4小时，全部A化。 （2）低温石墨化退火
Acz1 以上，全部A化，保温，缓冷→F 工艺：a. 在
球墨铸铁简介及用途
球墨铸铁简介及应用球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。
球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。
所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
简介生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%--4%，并含C、SI、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。
根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。
吉龙模具钢材析出的石墨呈球形的铸铁。
球状石墨对金属基体的割裂作用比片状石墨小，使铸铁的强度达到基体组织强度的70～90%，抗拉强度可达120kgf/mm2，并且具有良好的韧性。
球墨铸铁除铁外的化学成分通常为：含碳量3.6～3.8%，含硅量2.0～3.0%，含锰、磷、硫总量不超过1.5%和适量的稀土、镁等球化剂。
成分表目前市面上球墨铸铁光谱标准样品成分如下：国内历史在河南巩县铁生沟西汉中、晚期的冶铁遗址中出土的铁䦆，经过金相检验，具有放射状的球状石墨，球墨铸铁球化率相当于现代标准一级水平。
而现代的球墨铸铁则是迟至1947年才在国外研制成功的。
我国古代的铸铁，在一个相当长的时期里含硅量都偏低，也就是说，在约2000年前的西汉时期，我国铁器中的球状石墨，就已由低硅的生铁铸件经柔化退火的方法得到。
这是我国古代铸铁技术的重大成就，也是世界冶金史上的奇迹。
球墨铸铁以其优良的性能，在使用中有时可以代替昂贵的铸钢和锻钢，在机械制造工业中得到广泛应用。
国际冶金行业过去一直认为球墨铸铁是英国人于1947年发明的。
西方某些学者甚至声称，没有现代科技手段，发明球墨铸铁是不可想象的。
1981年，我国球铁专家采用现代科学手段，对出土的513件古汉魏铁器进行研究，通过大量的数据断定汉代我国就出现了球状石墨铸铁。
球墨铸铁特性及应用
球墨铸铁特性及应用球墨铸铁是一种具有球状石墨微晶结构的铸铁材料，通常也被称为球墨铸铁、球铁或球墨铸铁。
它具有铸铁与钢之间的特性，结合了两者的优点，因而在工程领域得到了广泛应用。
球墨铸铁的主要特性如下：1.高强度：球墨铸铁具有优良的机械性能，其强度和韧性远高于普通铸铁，接近于普通碳钢，尤其是高强度球墨铸铁。
2.耐磨性：球墨铸铁具有较高的耐磨性，尤其适用于高速流动和磨损的环境，如水泵壳体、矿山机械等。
3.耐蚀性：球墨铸铁具有较强的耐腐蚀性，尤其在一些腐蚀性介质中具有良好的表现，例如化工设备、海洋设备等。
4.抗冲击性：球墨铸铁在低温下仍然保持较高的韧性，具有较好的抗冲击性能，适用于振动、冲击负荷较大的场合。
5.易于加工性：球墨铸铁具有较好的切削性能和加工性能，可以进行铣削、钻孔、车削等常规加工，便于加工复杂形状的零件。
球墨铸铁的应用范围广泛，主要包括以下几个方面：1.汽车工业：球墨铸铁被广泛应用于汽车发动机的缸体、缸盖、曲轴箱、曲轴等零部件，以及车桥、悬挂系统等。
2.轨道交通：球墨铸铁适用于轨道交通行业的制动系统、悬挂系统、轮毂等零部件，其高强度和耐磨性能可以满足列车高速行驶的要求。
3.建筑领域：球墨铸铁在建筑领域广泛应用于桥梁支座、排水管道、雨水口等，其耐腐蚀性和耐候性能使之成为优选材料。
4.农业机械：球墨铸铁在农业机械上用于制造拖拉机的发动机座、曲轴箱底壳、变速器底盘等，其高强度和抗冲击性能可适应农业作业中的恶劣环境。
5.工具机械：球墨铸铁被广泛应用于机床的床身、工作台、主轴座等关键零部件，其高强度和刚性可确保机床的精度和稳定性。
总之，球墨铸铁作为一种优良的铸铁材料，具有高强度、耐磨、耐蚀、抗冲击等特性，广泛应用于汽车工业、轨道交通、建筑领域、农业机械、工具机械等领域。
其独特的性能使之成为工程领域中不可或缺的材料。