1第二章常用铸造合金及其熔炼2本章主要内容与目的:了解铸钢、铸铁的生产过程。了解铸铁的分类。理解铸铁石墨化及影响因素。掌握普通灰口铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕虫铸铁的生产特点、牌号、性能。钢铁的生产过程影片3第一节钢铁的生产过程钢铁的生产过程是一个由铁矿石练成生铁、由生铁练成钢液并浇注成钢锭的过程。一、炼铁铁矿石、焦炭、石灰石→生铁→钢水→钢锭在高炉中进行:铁矿石+焦碳+石灰石炉料→高炉预热900~1200℃→焦碳燃烧,产生CO→加热炉料,发生反应4①还原反应:②造渣反应:③渗碳反应:C、CO将FeO中氧分离→还原FeCaO+SiO2=CaSiO3(炉渣)Fe吸收焦碳中C→含C高,熔点低的生铁水炼钢生铁——用于炼钢(大多数)铸造生铁——熔炼铸钢(少量)5平炉钢转炉钢电炉钢按炉别分二、炼钢1.钢的熔炼方法钢与生铁在化学成分上主要区别:钢含C量低(<1.4%)Si,MnS,P杂质低炼钢主要任务——生铁多余的C、杂质→氧化物沸腾钢镇静钢半镇静钢特殊镇静钢按脱氧程度分6①转炉炼钢——冶炼普通低碳钢②平炉炼钢——普通优质碳素结构钢、低合金钢③电炉炼钢——优质钢(成本高)(感应电炉或电弧炉)炼钢设备不同,分为炼钢7沸腾钢:在冶炼时脱氧不充分,浇注时C与O反应发生沸腾。镇静钢:脱氧充分,组织致密,成材率低。优质钢,合金钢的钢锭半镇静钢:介于前两者之间。特殊镇静钢用途:这类钢一般为低碳钢,主要用于制造用量大的冷冲压零件,如汽车外壳、仪器仪表外壳等。特点:其塑性好、成本低、成材率高,但不致密,8镇静钢:浇注时钢液镇静不沸腾。由于锭模上部有保温帽(在钢液凝固时作补充钢液用),这节帽头在轧制开坯后需切除,故钢的收缩率低,但组织致密,偏析小,质量均匀。镇静钢的缺点是有集中缩孔,成材率低,价格较高。镇静钢材主要用于低温下承受冲击的构件、焊接结构及其他要求强度较高的构件。9半镇静钢:为脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间,浇注时有沸腾现象,但较沸腾钢弱。半镇静钢钢锭的结构与沸腾钢钢锭相似,而性能却与镇静钢钢锭相近,成分偏析小,综合机械性能好。10Fe-C合金分类工业纯铁——C%≤0.0218%钢(0.0218%<C%≤2.11%)亚共析钢<0.77%共析钢=0.77%过共析钢>0.77%白口铸铁(2.11%<C%<6.69%)亚共晶白口铁<4.3%共晶白口铁=4.3%过共晶白口铁>4.3%第二节工业中常用的铸造合金及其熔炼11铸铁是以Fe、C元素为主的铁基材料,其含碳量Wc>2.11%。铸铁成形只能用铸造方法,不能用锻或轧制方法。与钢相比,铸铁的强度低、塑性、韧性差,但具有优良的铸造和切削加工性能。按碳元素在铸铁中存在的方式不同,可将铸铁分为白口铸铁、麻口铸铁和灰口铸铁。根据石墨形状的不同,灰口铸铁又可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。第二节工业中常用的铸造合金及其熔炼12第二节工业中常用的铸造合金及其熔炼一、铸铁及其熔炼铸铁:含碳量大于2.11%的铁碳合金,铸造合金中应用最广。铸铁是以铁、碳和硅为主要元素的多元合金。常用成分范围见下表。组元wCwSiwMnwPwSwFe成分(%)2.4~4.00.6~3.00.4~1.2≤0.3≤0.15其余铸铁的常用成分范围13铸铁的分类根据C铸铁中存在形式的不同:白口铸铁:Fe3C麻口铸铁:Fe3C+G灰口铸铁:G铸铁由于白口铸铁具有良好的耐磨性,所以有时也用来制造一些耐磨件,如轧辊、粉碎机锤头、衬板、球磨机磨球和犁铧等。白口铸铁:碳全部以Fe3C的形式存在,断口呈银色。14灰铸铁:片状球墨铸铁:球状可锻铸铁:团絮状蠕墨铸铁:蠕虫状灰口铸铁:(根据G形态)—碳大部或全部以石墨形式存在,断口呈暗灰色。灰口铸铁:根据铸铁中石墨形态的不同,灰口铸铁又可分为:154.蠕墨铸铁:其石墨呈蠕虫状。如图d所示。abcd1.普通灰铸铁:简称灰铸铁,其石墨呈片状。2.可锻铸铁:其石墨呈团絮状。如图b所示。3.球墨铸铁:其石墨呈球状。如图c所示。1617组织中既存在石墨、又有莱氏体,是白口和灰口之间的过渡组织,因断口处有黑白相间的麻点,故而得名。麻口铸铁:普通铸铁合金铸铁——含Si>4%、Mn>2%,或Ti,V,Mo,Cr,Cu等根据铸铁的化学成分,铸铁...