金相检验7-铸钢和铸铁的金相检验

铸钢和铸铁的金相检验《金相检验》第七单元主讲：王文科主要内容•铸钢与铸铁•铸钢的金相检验•铸铁的金相检验铸件？1、铸钢的成分2、铸钢的分类3、铸钢的特点4、铸钢常用的牌号5、铸钢的组织特点6、铸钢的金相检验项目一、铸钢及及其金相检验1、铸钢的成分2、铸钢的分类按化学成分分类铸造碳钢铸造合金钢低碳钢（ω≤0.25%）中碳钢（ω=0.25%-0.60%）高碳钢（ω=0.60%-2.00%）低合金钢（合金元素总量ω≤5%）中合金钢（合金元素总量ω=5%-10%）高合金钢（合金元素总量ω≥10%）碳素结构钢合金结构钢不锈钢抗磨钢耐热钢镍基合金其它模具钢刃具钢（1）工程与结构用铸钢（3）铸造工具钢（1）铸造特殊钢（合金）（4）专业铸造用钢按使用性能分类3、铸钢的特点•形状复杂或体积大，用压力加工难以成型；•切削加工较为困难；•高合金钢的无（少）切削加工；•通常以铸态或热处理状态使用，具有铸造状态的组织特征和性能特点；•含碳量通常不超过0.6%；4、铸钢常用的牌号•铸造碳钢：ZG200-400(ZG20)，ZG230-450(ZG25)，ZG270-500ZG35)，ZG310-570(ZG45)，ZG340-640(ZG55）等•铸造合金钢：ZG15Mo，ZG25Mo，ZG40Mo等Mo系ZG40Cr等铬系ZG35CrMo等铬钼系ZG20SiMn，ZG35SiMn等硅锰系ZG50MnMo等锰钼系ZG35CrMoSi等铬钼硅系•ZG200-400(ZG20)•ZG-----铸钢•200----屈服强度•400----抗拉强度•20-------含碳量(万分之几)•ZG35CrMoSi•ZG-----铸钢•35-----含碳量(万分之几)•Cr,Mo,Si-----合金元素5、铸钢的组织特点•铸态组织特点：1）晶粒粗大，宏观组织可见粗大树枝晶，显微组织中常有不同程度的魏氏体组织。2）成分偏析和组织不均匀。3）存在各种铸造缺陷。4）铸钢的铸态组织。•铸钢热处理后的组织特点：1）退火2）正火或正火、回火3）淬火、回火常用铸造碳钢的组织（GB8493-87）铸造碳钢ZG200-400ZG230-450ZG270-500ZG310-570ZG340-640显微组织铸态魏氏组织+块状铁素体+珠光体珠光体+魏氏组织+铁素体珠光体+铁素体部分铁素体呈网状分布铁素体呈网状分布退火铁素体+珠光体珠光体+铁素体珠光体呈断续网分布珠光体呈网状分布正火铁素体+珠光体珠光体+铁素体调质----回火索氏体6、铸钢的金相检验项目•显微组织检验：对铸态、退火态、正火态组织于100X下进行；对调质态组织于500X下进行•晶粒度测定（GB/T6394-2002）•非金属夹杂物评定（GB/T10561-2005）二、铸铁及其金相检验1、铸铁概述2、铸铁的组织及性能3、灰铸铁的金相检验4、球墨铸铁的金相检验1、铸铁概述①成分：含碳量大于2.11%的铁碳合金，碳的存在方式有三种方式，固溶，化合，游离。②组织由金属基体和石墨组成。③主要检验项目：石墨形态、大小和分布状况，各种组成物的形态、分布和数量等，并按相应标准进行评级。④分类：按碳的存在状态、石墨形态及性能特点分为三类：白口铸铁灰铸铁（普通灰铸铁，球墨铸铁，可锻铸铁，蠕墨铸铁）麻口铸铁2、铸铁的组织及性能①白口铸铁•按化学成分区分：亚共晶白口铸铁（2.11-4.30%C），共晶白口铸铁（4.30%C），过共晶白口铸铁（4.30-6.69%C）•组织：珠光体+莱氏体，莱氏体，莱氏体+渗碳体•特点：高的硬度和耐磨性•分类：激冷白口铸铁和高铬白口铸铁•热处理：去应力退火，淬、回火，等温淬火亚共晶共晶过共晶②普通灰口铸铁•灰铸铁是指金相组织中石墨呈片状分布的铸铁。•特点；生产简便，成本低，足够高的使用性能，应用最为广泛；•分类•分类：按成分和特点分为，普通灰铸铁，合金灰铸铁和特殊性能的灰铸铁；按强度分为：HT100，HT150，HT200，HT250，HT300，HT350六种，数字表示单铸试棒具有的抗拉强度Rm（Mpa）。③球墨铸铁•球墨铸铁是指金相组织中石墨呈球状或近球状分布的铸铁。•牌号：按强度分为：QT400-18，QT450-10，QT600-3等8种，短划线前面数字表示抗拉强度Rm（Mpa），后面数字表示伸长率A（%）。•金相检验相目：石墨检验，组织检验④蠕墨铸铁⑤可锻铸铁•黑心可锻铸铁：石墨呈团絮状分布，组织以铁素体为主•白心可锻铸铁：白口铸铁毛坯经高温氧化后形成全部铁素体或铁素体加珠光体（心部可能残留渗碳体或石墨）3、灰铸铁的金相检验①灰铸铁牌号和性能表铸铁类别牌号抗拉强度RmMPaHBF基体HT100100143～229F＋P基体HT150150163～229P基体HT200200170～241HT250250170～241P基体HT300300187～255HT350350197～269②灰铸铁石墨分布形态石墨形态及分布共晶度过冷度性能ABCDEF均匀片状菊花状（片状与点状聚集成）块片状（初生石墨和共晶石墨）枝晶点片状（无方向性）枝晶片状（有方向性）星状（大小及分布不均匀）≤111111不大稍大小很大大大好比较好不如B好塑性差较差差③灰铸铁的基体组织④灰铸铁的金相检验•石墨长度分8级•珠光体的粗细分为4级：100倍下索氏体型珠光体（难分辨）细片状珠光体（片间距≤1mm）中片状珠光体（片间距1～2mm）粗片状珠光体（片间距2mm）•珠光体数量分8级•碳化物的分布和数量分6级4、球墨铸铁的金相检验①球墨铸铁牌号、组织和性能基体类型牌号RmMPaReMPaA%HBF基体QT400-1840025018130～180QT400-1540025018130～180QT450-1045031010160～210F＋P基体QT500-75003207170～230P＋F基体QT600-36003703190～270P基体QT700-27004202225～305QT800-28004802245～335B基体QT900-29006002280～360②球墨铸铁的金相检验项目•石墨形态：6级•石墨大小：8级•珠光体粗细：3级粗片状珠光体、片状珠光体、细片状珠光体•珠光体数量：A、B两组各12级•分散分布铁素体数量：分块状（A）及网状（B）二组图片各6级球状团状团絮状蠕虫状片状面积率0.810.61～0.800.41～0.600.10～0.400.10③球墨铸铁的缺陷检验•磷共晶数量：（各种磷共晶）分5级控制＜2%•渗碳体数量：（各种形态的渗碳体）分5级控制＜5%•球化不良：除球状石墨外，还有较多蠕虫状石墨（硫、残量、氧化）•球化衰退：石墨呈蠕虫状（铁水放置时间长、残量减少）•石墨漂浮：石墨大量聚集，呈开花状（壁厚、碳当量高、高温停留长）谢谢大家