金屬材料的分類

【專家解說(shuō)】：">普通鋼板：
熱板、熱卷、冷板、冷卷、酸洗板、酸洗卷、熱連軋鋼板、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)熱軋薄鋼板、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)冷軋薄鋼板、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄弱鋼板、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄弱鋼板、合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板、合金結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼熱處理和控軋鋼板.
專用鋼板：
彈簧鋼熱軋薄鋼板、碳素工具鋼熱軋鋼板、高速工具鋼鋼板、耐熱鋼板、銅鋼復(fù)合鋼板、厚度方向性能鋼板、花紋鋼板、深沖壓用冷軋薄鋼板、汽車制造用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)熱軋鋼板、汽車大梁用熱軋鋼板、犁壁用熱軋三層鋼板、鍋爐用鋼板、鍋爐用碳素鋼和低合金鋼板、壓力容器用碳素鋼和低合金鋼厚鋼板、低溫壓力容器用低合金鋼鋼板、低溫壓力容器用低合金厚鋼板、焊接氣瓶用鋼板、壓縮機(jī)閥片用熱軋薄鋼板、塑料模具用熱軋厚鋼板、日用搪瓷用冷軋薄鋼板、200L油桶用熱軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼薄鋼板、200L油桶用冷軋薄鋼板和熱鍍鋅薄鋼板、多層壓力容器用低合金鋼板、焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼板、高耐候結(jié)構(gòu)鋼板、船體用結(jié)構(gòu)鋼板、電磁純鐵熱軋厚板、冷彎波形鋼板、壓焊鋼格柵板、建筑用壓型鋼板、電工用熱軋硅鋼薄鋼板、冷軋電工鋼帶、電磁純鐵冷軋薄板、鈦—鋼復(fù)合板、鎳-鋼復(fù)合鋼板.
鋼帶（帶鋼）：
熱軋鋼帶、冷軋鋼帶、熱連軋鋼帶、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶、碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)熱軋和冷軋鋼帶、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋寬鋼帶、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼熱處理和控軋鋼帶、深沖壓用冷軋鋼帶、汽車制造用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)熱軋鋼帶、犁壁用熱軋寬鋼帶、日用搪瓷用冷軋鋼帶、晶粒取向硅鋼（片）薄鋼帶、碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶；碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶；優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶；優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶；低碳鋼冷軋鋼帶；熱處理彈簧鋼帶；彈簧鋼、工具鋼冷軋鋼帶；壓力容器用熱軋鋼帶；自行車鏈條用冷軋鋼帶；自行車用熱軋?zhí)妓劁摵偷秃辖痄搶拵Ъ颁摪?；自行車用冷軋?zhí)妓貙掍搸Ш弯摪?；自行車用熱軋鋼帶；自行車用冷軋鋼帶；手表用碳素工具鋼冷軋鋼帶；刮臉刀片用冷軋鋼帶；工業(yè)鏈條用冷軋鋼帶；鋸條用冷軋鋼帶；機(jī)器鋸條用高速工具鋼熱軋鋼帶；鎧裝電纜用冷軋鋼帶；鎧裝電纜用鋼帶；燈頭用冷軋鋼帶；金屬軟管用碳素鋼冷軋鋼帶；包裝用鋼帶、焊接鋼管用鋼帶.
普通型鋼：
工字鋼、槽鋼、角鋼（角鐵）、圓鋼和方鋼、扁鋼、六角鋼和八角鋼、L型鋼、H型鋼和T型鋼、異型鋼.
專用型鋼：
結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、軸承鋼、重軌及重軌配件、輕軌、起重機(jī)鋼軌、電梯導(dǎo)軌、球扁鋼、礦用工字鋼、農(nóng)用復(fù)合鋼、銀亮鋼、鋼樁鋼、支撐鋼、中空鋼、模具鋼、氣瓶料、工業(yè)純鐵、成品釬鋼、標(biāo)準(zhǔn)件用鋼、履帶板用型鋼、拖拉機(jī)大梁用槽鋼、船用錨鏈圓鋼、齒輪鋼、電工鋼、合金圓鋼、輪網(wǎng)鋼、復(fù)合扁鋼、冷彎型鋼、冷拉型鋼、U形C形Z形型鋼、耐熱耐候耐腐蝕鋼.

線材：
螺紋鋼、鍍鋅線、普線、高線、鐵線、彈簧鋼絲、盤圓（條）、焊線、優(yōu)線、硬線、普碳圓鋼、冷拉帶肋鋼筋、冷拉扭鋼筋、直條、鐵絲、冷拔絲.
不銹鋼：
不銹型材、不銹線材、不銹鋼板、不銹卷板、不銹鋼管、不銹無(wú)縫管、不銹焊管、不銹帶鋼、不銹鋼絲、不銹鋼絲繩、不銹鋼坯、不銹鋼金屬制品、不銹直條、不銹彎頭、不銹薄壁鋼管、不銹鋼復(fù)合鋼板、不銹鋼棒、不銹鋼熱軋鋼帶、不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶、彈簧用不銹鋼冷軋鋼帶、磁頭用不銹鋼冷軋鋼帶、彩色顯像管彈簧用不銹鋼冷軋鋼帶、手表用不銹鋼冷軋鋼帶；
無(wú)縫鋼管：
普通無(wú)縫鋼管、方形管、矩形管、結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管、輸送流體用無(wú)縫管、冷拔或冷軋精密無(wú)縫管、冷拔無(wú)縫異型鋼管、汽車半軸套管用無(wú)縫管、船舶用碳鋼和碳錳鋼無(wú)縫鋼管、柴油機(jī)用高壓無(wú)縫管、低中壓鍋爐用無(wú)縫管、液壓和氣動(dòng)缸筒用精密內(nèi)徑無(wú)縫管、高壓鍋爐用無(wú)縫管、化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫管、石油裂化用無(wú)縫管、金剛石巖芯鉆探用無(wú)縫管、液壓支柱用熱軋無(wú)縫管；
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1.普通質(zhì)量碳素結(jié)構(gòu)鋼C% 0.06一0.38%
C(Me)3% C% 0.1%一0.2%,以Mn0.8一1.8%為主加元素
2.低合金結(jié)構(gòu)鋼 加入V,N后,得V的N化物,細(xì)化晶粒,又有彌散析出強(qiáng)化作用
F+P組織〈=500MPa,而低C貝氏體>=500MPa方法加入Cr,Mo,Mn,B.阻礙A轉(zhuǎn)變,使珠光體區(qū)的C曲線右移的同時(shí)而貝氏體區(qū)不變,有利于空冷得到貝氏體.
在熱軋與空冷狀態(tài)下使用,不需要熱處理,改善焊接性,可正火.
機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼
3.調(diào)質(zhì)鋼0.3一0.5%大的軸件>0.4%,連桿<0.4% C(Me)3%一7%主加Si,Mn,Cr,Ni,B目的為捉高淬透性
只有淬透了的鋼在回火后得回火S
加W,Mo,V,Ti等碳化物形成元素細(xì)化A,進(jìn)而細(xì)化回火S
常用調(diào)質(zhì)鋼的分類與鋼號(hào)
1.低淬透性調(diào)質(zhì)鋼,油淬30一40mm調(diào)質(zhì)
40一45,40Cr,40MnVB
2.中淬透性調(diào)質(zhì) 油淬40一60mm 30CrMnSi,35CrMoSi
3.高淬透性 D>60mm 40CrNi,40CrMnMo
工具鋼:高硬度與高耐磨性
1.性能的要求 對(duì)高速切削的刃具還要有紅硬性
冷模具:冷變形時(shí)變形抗力大,還有一定的韌性
熱模具:表面反復(fù)加熱與冷卻要有高的韌性與耐熱疲勞性能
2.工具鋼的化學(xué)成分C% 0.6%一1.35%
常以碳化物形成元素Cr,Mo,W,V為主加元素,有時(shí)也加—些Mn和Si,其目的主要是減
少工具鋼在熱處理時(shí)的變形,并增加淬透性與回火穩(wěn)定性(與結(jié)構(gòu)鋼相區(qū)別,結(jié)構(gòu)鋼的C%較低,如調(diào)質(zhì)鋼C%小于0.5%,并以Cr,Ni,Mn,Si,B為主加元素,起提高淬透性的作用,而碳化物形成元素只起細(xì)化晶粒的作用)
3.工具鋼的熱處理
工具鋼C%較高,為了使碳化物顆粒細(xì)小且均勻分布,起到耐磨作用,因而用球化退火為預(yù)備熱處理,也有利于切削加工,并對(duì)最終熱處理十分有利
最終熱處理:淬火加冷處理加回火,冷處理為了減小殘余A的量,淬火溫下組織為A十殘余碳化物,有利于提高鋼的耐磨性
刃具鋼
碳素工具鋼,低合金刃具鋼,高速鋼
1.碳素工具鋼
C% 0.65%一1.35% T7,T8等
優(yōu)點(diǎn):硬度相當(dāng)高,在切削熱不大時(shí)有較好的耐磨性,缺點(diǎn):淬透性低10一12mm刃具僅表面淬硬
2.低合金刃具鋼
加入Cr,Mn,Si,W,V在碳素鋼的基礎(chǔ)上
C%0.75%一1.5%,C(Me)%<5%,合金元素作用為提高淬透性,回火穩(wěn)定性及細(xì)化晶粒,此鋼的紅硬性差,但優(yōu)于碳素工具鋼,工作溫度250一300度
主要有9SiCr,Cr2,Cr06,9Mn2V,CrWMn
3.高速鋼,含大量W.Mo,Cr,Co,V,有很高的紅硬性,工作溫度500一600度,HRC在60以上,高速鋼有很高的淬透性,中小型刃具空冷也能淬透
1.化學(xué)成分 C% 0.70%一1.5%,目的時(shí)是為了與碳化物形成Cr,W,Mo,V形成碳化物,并保證得到強(qiáng)硬的馬氏體基體.
W,Mo,V主要提高紅硬性,因?yàn)楹罅窟@些元素的馬氏體在500一600時(shí)彌散析出W2C,Mo2C,VC等特殊碳化物,硬度很高,產(chǎn)生二次硬化,Cr提高淬透性,非碳化物形成元素Co也可延緩回火碳化物的析出與聚集,對(duì)提高紅硬性有利.
2.鑄態(tài)組織與鍛造高速鋼的含碳量雖然小于2.11%,但由于大量的合金元素,相圖形狀改變,使鑄態(tài)組織中出現(xiàn)大量萊氏體鋼,由于共晶碳化物粗大,呈魚(yú)骨狀,用熱處理方法難以消失,可用反復(fù)鍛造將粗大碳化物打碎后再進(jìn)行球化退火,為淬火作準(zhǔn)備,退火后組織為S基體十粒狀的碳化物
3.淬火與回火以W18Cr4V
熱處理工藝為800一840預(yù)熱,從1270一1280度分級(jí)淬火,分級(jí)溫度為580一620,然后再560度進(jìn)行三次回火,回火時(shí)保溫1小時(shí).
高速鋼含大量的合金元素:塑性差,導(dǎo)熱性差,在快速加熱時(shí)的熱應(yīng)力使之變形開(kāi)裂,所以要在加熱到淬火溫度1270一1280度在800一840預(yù)熱,對(duì)形狀復(fù)雜者,還應(yīng)在500一650增加一次預(yù)熱.V,W等起主要起提高紅硬性的元素要很高的溫度下才溶解,但過(guò)高的溫度又會(huì)使晶粒粗大,且W等合金元素都縮小A區(qū),使得共析與共晶溫度提高,因而選擇1270一1280度.采用直接空冷,會(huì)析析出二次碳化物,從而降低鋼的紅硬性.
淬火后的組織為M十碳化物十殘余A(多達(dá)30%)在550一570度回火析出WC等引起二次硬化,A分解,析C,降低合金元素含量,使Ms上升,從而造成二次淬火,一次回火,還有15%的殘余A,二次回火殘余A3%一5%,
三次回火,只有1%一2%,最終得回火組織M十碳化物十極少量殘余A.
3.模具鋼
冷模具
碳含量較高,C%>1%,有時(shí)高達(dá)2%,以碳化物形成元素,Cr,W,Mo,V主加元素.
Cr12,C(Me)較高而使鑄態(tài)為菜氏體Cr12,Cr12MoV高碳高鉻鋼.
Cr12熱處理方法1.低溫淬火980一1030度十低溫回火,晶粒細(xì)心,強(qiáng)度與韌性好,變形小,此法為一次碳化法
2.1100一1150度十高溫回火2一3次,此方法為二次碳化法,有較好的紅硬性與耐磨性.
熱模具鋼
C% 0.3一0.6%,加入Cr,Mn,Si,Mo,W,V,以提高鋼的淬透性,回火穩(wěn)定性,耐磨性,并抑制第二類回火脆性,Cr,W,Si提高抗疲勞強(qiáng)度,Mo可細(xì)化晶粒,減小回火脆性耐熱傾向.
5CrMnMo或5CrNiMo 淬火(830一860)十高溫回火(500一600)取上限得回火S,取下限得回火T.
4.量具
C% 0.9%一1.5%,Cr,W,Mn提高淬透性
得高硬度 可用淬火十低溫回火
組織穩(wěn)定性
1.降低淬火加熱溫度,以減小應(yīng)力及殘余A
2.保證硬度的條件下,又可用上限回火溫度并有足夠的回火時(shí)間
3.采用時(shí)效處理,如淬火后,在120一150度等溫時(shí)效幾小時(shí)或幾十個(gè)小時(shí)
4.在淬火后在一70度經(jīng)過(guò)2一3小時(shí)冷處理,使殘余A徹底轉(zhuǎn)變,得穩(wěn)定的組織與尺寸.

特殊性能鋼
不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、超高強(qiáng)度鋼、磁鋼等五種鋼
特殊性能鋼
不誘鋼:總稱不誘耐酸鋼
能抗大氣腐蝕與弱介質(zhì)腐蝕的鋼為不銹鋼
能抗強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的鋼為耐酸鋼
化學(xué)腐蝕是在大氣中或非電解質(zhì)中發(fā)生氧化的過(guò)程
特點(diǎn)是金屬與周圍的介質(zhì)直接進(jìn)行化學(xué)作用而不產(chǎn)生電流,腐蝕的產(chǎn)物沉淀在金屬表面.
電化學(xué)腐蝕是金屬與酸堿鹽等電解質(zhì)溶液間接發(fā)生作用而引起的腐蝕,有電流產(chǎn)生.
電化學(xué)腐蝕可能產(chǎn)生的條件
1.不同種金屬構(gòu)成微原電池的兩極,其中低電位為陽(yáng)極.
2.在同中金屬中,如鋼中的F與Fe3C兩相,F的電位低,兩者之間存在電解質(zhì)時(shí),F成為陽(yáng)極而被腐蝕.
3.金屬中存在化學(xué)成分與組織不均,以及物理狀態(tài)不均,如基體與第二相,基體與夾雜物,晶界與晶內(nèi),不同取向的晶粒,化學(xué)成分與組織的偏析,內(nèi)應(yīng)力大小不同的區(qū)域,均可引起電位差
防止金屬腐蝕的方法:
1.形成鈍化膜,如Cr2O3就是一種穩(wěn)定致密的氧化膜
2.獲得單相組織,如F,A單相組織,如合金元素Ni,Mn,N可得單相鐵素體組織.
3.提高固溶體的電位Cr含量在12.5%時(shí)達(dá)n/8的第一值,因而一般鋼中的Cr含量在13%以上.
A不銹鋼中加入適當(dāng)?shù)腘i與Nb,防止晶間的腐蝕.
不銹鋼的熱處理
1.M不銹鋼,Cr%12%一一18% C% 0.1%一一1%
含C量低的韌性與耐蝕性好,淬透性差,不可用于焊接
為改善切削加工性,應(yīng)在軋制深拉的過(guò)程中進(jìn)行退火
退火應(yīng)為880一900度保溫1一3小時(shí)
2.F不銹鋼,Cr% 13%一一30% C%<0.15%
加入Mo,Ti,Nb提高抗蝕性能,耐酸性好,抗氧化介質(zhì)的能力強(qiáng),可用高溫抗氧化材料.
加入1.6%一2.0%的Mn后,可提高抗非氧化介質(zhì)如醋酸的腐蝕.
F不銹鋼的脆性大,韌性低,主要有以下三種原因引起
1.晶粒粗大2.475度脆性,析出高Cr(80%Cr,20%Fe)化合物,同時(shí)產(chǎn)生共格應(yīng)力3.σ相脆性,在550一820度加熱時(shí)從F中析出沿晶界分布的σ相,同時(shí)伴隨體積的變化,使鋼變脆,可通過(guò)880一980度加熱,使σ相溶入F中后再快冷消除
3.A不銹鋼
鋼在450一850時(shí)出現(xiàn)晶界腐蝕,因?yàn)檠鼐Ы缣幬龀鯟r23C6,使Cr%下降到12.5%以下.
1.降低含碳量如0Cr18Ni9 2.加入強(qiáng)碳化物形成元素,使之優(yōu)先與C形成碳化物,而防止Cr與C反應(yīng)得碳化物
耐熱鋼
抗氧化性與熱強(qiáng)性的總稱
金屬材料1.高溫下塑性形變時(shí)伴著加工硬化
2.在發(fā)生再結(jié)晶的過(guò)程中伴隨軟化,形變是通過(guò)位錯(cuò)的攀移造成的.
耐熱鋼按其組織可分為F型,P型,M型,A型
P型的耐熱鋼為抗氧化性,加入Cr,Si,Al等合金,形成致密的氧化保護(hù)膜,便鋼不再繼續(xù)氧化,但Si,Al加入使鋼變脆,因此耐熱鋼以Cr為主加元素,Si,Al為輔助元素.堤高鋼的熱穩(wěn)選定性:1.加入Cr,Mo或W等,以提高再結(jié)晶溫度,以提高熱強(qiáng)性.2.采用面心立方鋼,原子密度大,活動(dòng)空間小,再結(jié)晶溫度高,如加入Ni,Mn,N擴(kuò)大A區(qū)
3.晶粒粗大,晶界少,可防止一般的高溫時(shí)沿晶界破壞4鋼中加入合金元素形成彌散強(qiáng)化,如Ni3Al
耐磨鋼
典型為高錳鋼ZGMn13 C% 1一1.4%,Mn使Ms降到0%以下,高錳鋼為奧氏體鋼
耐磨鋼在工作中受強(qiáng)沖擊,壓縮等時(shí)會(huì)發(fā)生形變而產(chǎn)生加工硬化 ,并由于形變而誘發(fā)馬氏體相變,表面有高的耐磨性,又由于其心部是奧氏體組織,因而抗沖擊力很強(qiáng),當(dāng)表面磨損后,又有新的馬氏體表層因加工硬化而代替.
高錳鋼在鑄態(tài),鍛造,熱機(jī)狀態(tài),均有碳化物沿A晶界析出,使鋼的耐磨性下降,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行水韌處理.方法:把鋼加熱到臨界溫度以上1000一1100,使碳化物全部溶入A中,然后在水中激冷,以得到均勻的A組織,其HRG180一120韌性高,水韌處理的溫度不應(yīng)過(guò)高,否則會(huì)使A晶粒長(zhǎng)大,降低力學(xué)性能.


鑄鐵的分類解析
1.由碳的存在形式和斷口狀態(tài)
灰口鑄鐵:大部分或全部以游離態(tài)的石墨存在于鑄鐵中,斷口為暗灰色.
白口鑄鐵:少量碳溶于F中,其余全部以Fe3C的形式存在于鑄鐵中,斷口為銀白色,此白口鑄鐵組織中有共晶萊氏體,質(zhì)硬而脆,白口鑄鐵很少用于機(jī)械零件.
麻口鑄鐵:一部分C以石墨的形式存在,另一部分以Fe3C形式存在,斷口夾雜白亮與喑灰色夾雜
按石墨的形態(tài)
灰口鑄鐵:石墨為片狀
可鍛鑄鐵:石墨為團(tuán)絮狀
球墨鑄鐵:石墨為球狀
蠕墨鑄鐵:石墨為蠕蟲(chóng)狀
石墨同層原子間距0.142nm,層與層之間
0.34nm
合金元素對(duì)石墨化的影響
Si 1%的Si使相應(yīng)的共晶點(diǎn)的含C量下降0.3%
碳當(dāng)量:若鑄鐵中實(shí)際含C量為3.2%,含Si量為1.8%,則碳當(dāng)量=3.2%+0.3x1.8%=3.8%
磷在鑄鐵中主要形成磷共晶,石墨強(qiáng)烈阻礙石墨化的元素,含0.01%的硫就抵消0.15%Si的石墨化作用,Mn本身阻礙石墨化,它使Fe3C更穩(wěn)定.在鑄鐵中含S時(shí),Mn優(yōu)先與硫形成MnS,減弱硫?qū)κ淖璧K作用
促進(jìn)石墨化Al C Si Ti Ni Cu P Co Zr減弱
Nb
阻礙W Mn Mo S Cr V Te Mg Ce B增強(qiáng)
距Nb越遠(yuǎn),元素作用越強(qiáng)烈
Si與Fe原子結(jié)合力較強(qiáng),溶于鐵水與F,不僅使共晶成分共析成分的C%降低,共晶與共析的溫度提高,有利于石墨的析出.
冷卻溫度對(duì)石墨化的影響
厚壁處為灰口鑄鐵,薄壁處為白口鐵,緩慢冷卻有利于石墨化充分進(jìn)行,易得灰口鑄鐵,冷速過(guò)快,不利于石墨化.
石墨化的二階段1.一次石墨,共晶石墨,二次石墨.2.共析轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙A段
石墨化是一個(gè)原子擴(kuò)散的過(guò)程,石墨化溫度越高,C原子越易擴(kuò)散,故容易完全
第二階段溫度低冷速稍大,第二階段只能部分進(jìn)行,再大些,第二階段的石墨化使完全不能進(jìn)行.
二階段的石墨化充分進(jìn)行,得到的組織為F基體+石墨,部分進(jìn)行得(F+P)基體+分布的石墨,二階段的石墨化不進(jìn)行,則得P+石墨.
若冷速過(guò)快,第一階段石墨化部分進(jìn)行,可得麻口鑄鐵.
常用鑄鐵
HT250 表灰鑄鐵的最低抗拉強(qiáng)度為250MPa 灰鑄鐵的化學(xué)成分范圍2.5一4.0% 1.0一1.3% Si 0.905一1.3w%Mn
<=0.3%P,<=0.15%S
低溫共析得F,F+P,P
鑄鐵的抗拉強(qiáng)度與塑性低于鋼:1.石墨本身的強(qiáng)度與塑性幾乎為0石墨可看成金屬基體中的孔與裂縫,可將鑄鐵看成是有大量裂紋的鋼,石墨的存在相當(dāng)于減小了有效承載面積.2.石墨割斷了金屬基體的連續(xù)性,石墨本身可看成裂紋,外力作用下造成應(yīng)力集中.
灰鑄鐵的硬度和抗壓強(qiáng)度與鋼差不多,是抗拉力的3一5倍,在壓力載荷下,石墨產(chǎn)生的裂紋是閉合的.
石墨軟,對(duì)振動(dòng)有削減作用,鑄鐵的消振性能遠(yuǎn)大于鋼,灰鑄鐵的減振效果最好,在干磨擦的情況下,石墨本身是潤(rùn)滑劑,起減摩作用.在有潤(rùn)滑的情況下,石墨脫落,小空隙可吸附和儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,使工件表面保持良好的潤(rùn)滑條件.
P基體的HT,強(qiáng)度與硬度耐磨性優(yōu)于F基體的HT,孕育鑄鐵HT300,HT350是力學(xué)性能中的佼佼者,在孕育鑄鐵澆注前,在鐵水中加入硅鐵,硅鈣粉等孕育劑,得細(xì)片狀石墨灰鑄鐵.
灰鑄鐵的熱處理用來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸,消除白口組織以改善切削加工性.
鑄鐵表面及底面較薄部位由冷卻速度大,易出現(xiàn)白口組織,使硬度變高,難以切削,必須進(jìn)行消除白口組織的石墨化退火.
通常加熱至850一950度,保溫1一4h,使Fe3C分解,然后隨爐冷或保溫至400一500度出爐空冷,得到的組織為F或F十P的灰鑄鐵.
850一950度保溫,Fe3C分解的石墨和以后冷卻時(shí)自A中析出的石墨依附在原有的石墨片上成長(zhǎng).
可鍛鑄鐵KT,可鍛鑄鐵并不是真正可鍛
復(fù)雜件如減速器外殼,用鋼太貴,且鑄造性差,用灰鑄鐵,韌性不足
可用鑄鐵先鑄成白口鑄鐵鑄件,再進(jìn)行石墨化退火,將Fe3C分解成團(tuán)絮狀的石墨,即可獲得可鍛鑄鐵,團(tuán)絮狀石墨對(duì)金屬基體的割裂作用大為減弱
化學(xué)成分:如鑄態(tài)組織得片狀石墨,則白口鐵退火時(shí)Fe3C分解為石墨依附在片狀成長(zhǎng),得不到團(tuán)絮狀的石墨,為此C,Si等促進(jìn)石墨化的元素含量應(yīng)適當(dāng)降低,不過(guò)不能太低,否則在退火時(shí)石墨化困難C,Si含量為2.0%一2.6%與1.1一1.6%
KTH300一06黑心可鍛鑄鐵
KTZ 700一02珠光體可鍛鑄鐵
KTH300一06表示最低抗拉強(qiáng)度300MPa,最低延伸率6%
石墨化退火 第一階段:從共晶滲碳體的分解以及隨后A中析出二次石薹
石墨化退火前為亞共晶白口鐵,不存在一次Fe3C,共析得F+C
第二次低溫低火,如果兩階段進(jìn)行完全,得F+團(tuán)絮狀的可鍛鑄鐵.
如果在完成第一階段,以較大的速度冷卻,使第二階段不能進(jìn)行,將得P可鍛鑄鐵.
鐵素體可鍛鑄鐵具有較高的塑性和韌性,且比鋼的鑄造性好,珠光體可鍛鑄鐵的強(qiáng)度和耐磨性比F可鍛鑄鐵高,可用來(lái)制造強(qiáng)度和耐磨性要求較高的零件.