铁
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名词解释:
白口铸铁;在结晶过程中没有石墨析出,断口呈银白色的一类铸铁。碳除少量溶解于铁素体以外,大部分存在形式是渗碳体,硬而脆。
灰口铸铁:结晶过程中碳主要以片状石墨形式出现的铸铁,断口呈灰色。优良的切削加工,润滑性能。
可锻铸铁:白口铸铁经长时间石墨化退火而获得的一种高强度铸铁,与灰口铸铁相比,可锻铸铁的强度和韧性有明显提高。
球墨铸铁:灰口铸铁在浇注前向铁水中加入球化剂和孕育剂进行球化处理和孕育处理,获得石墨成球状分布的铸铁,大幅提高铸铁机械性能。
石墨化:钢件在工作温度和应力长期作用下,使碳化物分解成游离的石墨。按Fe-C相图铸铁液冷却过程中,石墨析出分为两个阶段,第一阶段是由液相直接析出,形成“一次石墨”,同时从奥氏体中析出产生“二次石墨”。第二阶段是奥氏体转变为石墨和铁素体,产生“三次石墨”,不过数量极微。
孕育铸铁:铸造前向铁液中加入孕育剂,结晶时石墨晶核数目增多,尺寸变小,更为均与地分布在基体中,强度和塑韧性提高。
2、如何获得耐磨、耐蚀铸态?
答:主要途径是合金化。在灰口铸铁中加入少量合金元素如Cr等,增加金属基体中珠光体数量,且使珠光体细化,石墨也得到细化。这些元素可在表面形成一层连续致密的保护膜,同时提高铁素体的电极电位,可有效地提高铸铁的抗蚀性,同时合金化还能获得单相金属基体组织,减少铸铁中的微电池。
3、试述石墨形态对铸铁性能的影响。
答:片状石墨不仅在其尖端处引起应力集中,而且破坏了基体的连续性,导致强度差和塑韧性几乎为零。若减小片层石墨尺寸,增加晶核数目,可改变强度和塑韧性。球状石墨对金属基体割裂小,使得基体较连续,应力集中减少,大幅度提高机械性能。而蠕墨状石墨形态介于球状和片状之间,性能也介于之间,属于过渡形态。团絮状石墨减轻了石墨对基体的割裂,强度和韧性同样有所提高。
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4、比较各类铸铁的性能特点,与钢相比铸铁在性能(包括工艺性能)上有何优缺点? 答:
球墨铸铁:灰口铸铁中石墨以球状分布。高的抗拉强度,弹性模量,塑韧性好。铸造,耐磨性能好。导热,切削加工性略低于灰口铸铁。
蠕墨铸铁:介于之间。导热,切削加工接近灰口铸铁。
可锻铸铁:石墨成团絮状,减小对基体的割裂,大大提高强度和塑韧性,接近球墨,加工减震性优于球墨。
优点:优良的铸造性能,良好的切削加工性,耐磨减震,缺口敏感性低。 缺点:含碳含硅量较高,同时含有S,P等杂质元素,抗拉强度,塑韧性要比碳钢低。不可锻造,只能铸造。
5、试从下列几个方面来比较HTl50铸铁和退火状态20钢。
(1)成分(2)组织(3)抗拉强度(4)抗压强度(5)硬度(6)减摩性(7)铸造性能(8)锻造性能(9)可焊性(10)切削性
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5、现有铸态下球墨铸铁曲轴一根,按技术要求,其基体应为珠光体组织,轴颈表层硬度为HRC50-55。试确定热处理方法。
【正火,出炉空冷】
6、如何获得高强度球墨铸铁?
【成分——;球化孕育质量——球形;热处理——调制淬火】
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