灰铸铁金相分析ppt课件.ppt

第一部分 铸铁的金相组织分析
一、钢和铁的区别
1 化学成分
钢：C%<%
铁：C%>%
2 金相组织
钢：珠光体(P)+铁素体(F)+化合物(Fe3C)
c、白口组织
2）麻口铸铁
麻口铸铁具有白口和灰口的混合组织，断口呈灰、白色交错。其金相组织为珠光体(P)+铁素体(F)+化合物(Fe3C) +石墨(G)。
这种铸铁由于既不利于机械加工，又无特殊优异的使用性能，故一般很少使用。
3）灰口铸铁：在铸铁的金相组织中，碳以石墨的形态存在，这种铸铁称为灰口铸铁。
根据石墨的形态不同又分为：
石墨形态：片状—灰铸铁
蠕虫状—蠕墨铸铁
球状—球墨铸铁
絮状—可锻铸铁
石墨的形态：
五、灰铸铁
1、灰铸铁的定义：在铸铁的金相组织中，
碳以片状石墨的形式存在，这种铸铁称为灰铸
铁。
2、灰铸铁的分类：
3、灰铸铁的生产
4、灰铸铁的牌号：
其中：HT100 HT150 HT200为普通灰铸铁
HT250 HT300 HT350为孕育铸铁
5、灰铸铁的化学成分一般为：
%～%C，%～%Si，
%～%Mn，P≦%，S≦%。
该铸铁大量地应用于各种机械零件，是应
用最广泛的铸造材料。
6、孕育铸铁
1）孕育铸铁的熔制原理：就是在低碳硅的铁
液中，若不进行孕育处理，铸铁中就会出现晶
间石墨或麻口、白口组织；若在炉前加入少量
孕育剂进行孕育处理，孕育剂熔入铁液中，促
进石墨核心形成，使铸铁中的石墨少而细小，
弯曲并均匀分布，同时基体组织中基本都是细
珠光体，从而使铸铁的强度进一步提高 。
孕育处理：已成为生产重要灰铸铁件不可缺少
的手段。
孕育铸铁作用的机理说法很多，下面介绍一些主要论点。
（1）核心学说
孕育剂加入铁液后，能在较短的时间内促使大量的石墨非自发形核。如SiFe、SiCa等孕育剂加入铁液后，大量迅速地形成大量的弥散性很强的质点，其中很多质点符合石墨成核条件，从而形成石墨核心。
硅铁加入铁液后，。
（2）温度起伏、浓度起伏学说
孕育剂加入铁液后，首先要吸热熔化，造成铁液局部温度降低，形成所谓的温度起伏，另外孕育剂的熔化，使铁液出现大量、分散的高硅区，硅大大降低了碳在铁液中的溶解度，促使碳原子的析出，形成所谓的浓度起伏。这样在铁液中出现了强烈的温度起伏和浓度。
在温度起伏和浓度起伏的双重作用下，在总体过冷度不大的情况下，结晶就开始了。
2）孕育剂
（1）孕育剂的种类
a、75SiFe 74～79%Si
b、Si-Ba合金 60～65%Si，4～6%Ba
c、Si-Sr合金 73～78%Si，～%Sr
d、Si-Ca合金 60～65%Si，25～30%Ca
e、Si-Zr合金
f、稀土合金
目前，孕育剂已经商品化，用的最多的是FeSi75合金，近几年发展了增加锶、铈、钡、钛、锆、稀土等特效孕育剂。
（2）孕育剂的加入量
与铁液成分、温度及氧化程度、铸件壁厚、冷却速度、孕育剂的类型及孕育方法有关。一般情况下，铁液要求牌号越高，则需要加入孕育剂的量越大。%～%。如果选用强效孕育剂，加入量可适当降低。
（3）孕育方法
a、一次冲入法：在出铁的同时，在出铁槽的上方将一定粒度的孕育剂（粒度大小随浇包大小而定，一般为5～10mm）均匀地加入，这种方法称为一次孕育法。
此法的优点是：操作方便，简单易行。缺点是：孕育剂消耗大；容易发生孕育衰退。b、瞬时孕育法：尽量缩短从孕育到凝固的时间，可最大程度地防止孕育衰退，最大程度地发挥孕育的效果。
六、灰铸铁的金相检验
1、灰铸铁金相组织中石墨的检验
1）石墨分布
（1）分布特征
均匀无向性分布
（2）形成条件
a、共晶成分（亚共晶）
b、冷速较慢
（3）对性能的影响
好
（1）分布特征
菊花状分布
（2）形成条件
a、共晶成分（比A低）
b、冷速较快
（3）对性能的影响
较好
1、分布特征
板条状分布
2、形成条件
1）过共晶成分