球铁的金相组织PPT课件.ppt

球墨铸铁的生产1.球铁牌号及力学性能（GB1348-88）球铁力学性能的验收依据，主要为抗拉强度（σb）和伸长率（δ），如用户有特殊需要，冲击韧性、屈服点、硬度也可作为附加的验收依据，必要时还应对金相组织进行检验。
在特殊情况下，经供需双方同意，允许根据铸件本体所测得的硬度值规定球铁的硬度牌号，见GB1348-88。2.金相组织目前，可以通过各种工艺手段，在铸态获得铁素体或几乎全部为珠光体的球墨铸铁，除去了退火或正火处理，缩短生产周期，降低成本。
在通常的生产条件下，由于某些化学元素的偏析以及球铁的凝固特性等原因，在共晶团界处会出现一些非正常组织，如渗碳体、磷共晶等杂质相，应该加以限制。
3.基体组织类型（3）混合基体球铁
基体组织：为铁素体和珠光体混合组织。
典型牌号：QT500-7
性能特点：较好的强度和韧性配合。
（4）奥氏体-贝氏体球铁（ADI球铁）
与普通球铁相比，具有强度、塑性和韧性都很高的综合力学性能，优于珠光体球铁，也优于经过调质处理的球铁。
性能特点：抗拉强度σb=900～1400MPa
延伸率δ＞10%
冲击韧性、抗疲劳性能、耐磨性都很高。4.金相组织评定球墨铸铁的生产1.化学成分的选定1.1基本元素用镁和铈处理的铁液有较大的结晶过冷和形成白口的倾向，硅能减小这种倾向。此外，硅还能细化石墨，提高石墨球的圆整度。
但硅又降低铸铁的韧性，并使韧性-脆性转变温度升高。
因此在选择碳硅含量时，应按照高碳低硅的原则，一般认为Si>2.8%时，会使球墨铸铁的韧性降低，故当要求高韧性时，应以此值为限，如铸件是在寒冷地区使用，则含硅量应适当降低。
对铁素体球铁，一般控制碳硅含量为：
C3.6%~4.0%，Si2.4%~2.8%；
对珠光体球铁，一般控制碳硅含量为：
C3.4%~3.8%，Si2.2%~2.6%。(2)锰(3)磷(4)硫1.2合金元素(1)钼(2)铜(3)镍(4)铬
铬用于珠光体球铁，在铸件中加入量为0.2%~0.3%时，即可起到显著的稳定珠光体及强化力学性能的作用，但由于易形成铁铬碳化物，故应用时应谨慎。
(5)锑
锑是强烈稳定珠光体元素，当其含量在0.006%~0.008%时，就能有效的提高球铁基体中珠光体的百分率。
在生产铸态珠光体球铁时，用微量锑代替铜，在经济上更为合理。
但锑有干扰石墨球化的作用，当Sb>0.01%时，即会明显地使石墨形状恶化，故对球墨铸铁的含锑量应严格控制在0.006%~0.008%以下，使用时还应注意积累问题。1.3微量元素（干扰元素）1.4各种基体组织球墨铸铁的化学成分对于退火铁素体球铁，允许的Si、Mn含量范围较宽，Si的质量分数可从2.0%到2.7%，对原材料的纯净度(干扰球化元素含量)要求可适当放宽。
对于铸态铁素体球铁，允许硅的质量分数可提高至2.5%~3.0%(应力求采用下限含硅量)，必须使用低锰生铁(锰含量越低越好)，还要求生铁中的含磷量低、形成珠光体的元素(Cu、Cr、Sn、Sb等)含量要尽量降低，生铁的纯净度(干扰元素含量)和废钢的纯净度都有很高的要求，采取强化孕育措施，如型内孕育、浇口杯孕育等迟后孕育工艺，采用高效孕育剂以及增加冷却速度等，以增加石墨球数。在保证球化前提下，降低残余Mg和RE量。
对于低温用铁素体球墨铸铁，除了必须采取上述适用于铸态铁素体球墨铸铁的措施外，还必须严格限制Si、Mn、P的上限。1.4.2珠光体球墨铸铁生产铸态珠光体球铁要遵循以下原则：
(1)严格控制炉料(生铁与废钢)，避免含有强烈形成碳化物元素如Cr、V、Mo、Te等，含锰量取下限，以防止铸态下形成游离渗碳体。
(2)适量孕育，一方面防止形成碳化物，另一方面还要防止因强化孕育导致出现大量的铁素体。
(3)根据铸件壁厚的性能要求，添加稳定珠光体，但又不形成碳化物的元素如Cu、Ni、Sn等，其中，添加铜的效果显著，成本较低(与添加镍相比)，而且也无副作用(与添加锡相比)。
在生产高强度珠光体球墨铸铁（抗拉强度要求超过700MPa）时，应采用纯净炉料、严格控制形成碳化物元素、干扰元素以及P、S等有害杂质元素的含量，必要时，还应添加适量的铜和钼。1.4.3铁素体-珠光体球墨铸铁1.4.4贝氏体球墨铸铁1.4.5马氏体球墨铸铁
马氏体球墨铸铁具有最高的强度和硬度，马氏体经高温回火后具有优良的综合力学性能。可以采取淬火（油淬）、空冷、奥氏体等温淬火、铸态获得马氏体基体组织。1.4.6奥氏体球墨铸铁