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第一节概述第二节铸造碳钢的结晶过程和铸态组织第三节碳钢铸件的热处理、金相组织和力学性能第四节影响铸造碳钢力学性能的主要因素第五节碳钢的铸造性能第六节铸造碳钢的焊接性能第一节概述一、铸造碳钢的性能及应用表6-1二、铸造碳钢的成分表6-2三、使用温度-40~400℃亚共析钢(Wc=0.45%)亚共析钢组织金相图组织组成：α+P%6.4177.045.077.0%%4.58%6.411%P亚共析钢(Wc=0.45%)%3.9369.645.069.6%%7.6%3.931%CFe3相组成：α+Fe3Ca)含碳量0.20％b)含碳量0.40％c)含碳量0.60％abc第二节铸造碳钢的结晶过程及铸造组织一、结晶过程1、一次结晶L→A2、二次结晶A→F一次结晶过程示意二次结晶过程示意第二节铸造碳钢的结晶过程及铸造组织二、铸态组织1、组织状态：晶粒粗大，三个区。图6-2粗等轴晶区、柱状晶区、细等轴晶区图几种可能的铸件晶体组织a)全部柱状晶b)表面细等轴晶和内部柱状晶c)表面细等轴晶+内部柱状晶+中心粗等轴晶d)全部等轴晶第二节铸造碳钢的结晶过程及铸造组织2、组织种类二次结晶的组织种类：图6-3粒状组织魏氏组织：F以针条状在A晶粒内部析出。中碳、薄壁零件易得网状组织。3、性能：粒状组织性能好，魏氏组织、网状组织力学性能差，韧性低。可通过热处理消除。退火、正火等。第三节碳钢铸件的热处理、金相组织和力学性能热处理目的：细化晶粒、提高性能消除网状组织及魏氏组织消除铸造应力一、退火可达到目的，但力学性能差，少用二、正火性能比退火高，常用三、正火+回火高温回火，可以使S转变为粒状，提高性能图6-9，6-10第四节影响铸造碳钢力学性能的主要因素一、化学成分1、C的影响2、Si,Mn提高强度，降低塑性图6-11C、Mn可以互补。3、S、P增大脆性，降低韧性S热脆，P冷脆二、气体和非金属夹杂物1、气体H,N,O1）H：来源:熔炼时电离水存在:溶解、H2（表皮）危害:形成气孔，形成氢脆2）N：来源:电离空气存在:溶解、形成氮化物作用:做晶核、强化金属，增大脆性图6-123）O：铸件中形成气孔、氧化物、降低韧性（FeO熔点低、在晶界处）第四节影响铸造碳钢力学性能的主要因素2、非金属夹杂物1）来源：熔炼渣、浇注冲刷，二次氧化2）种类：硫化物（晶界）、氧化铝（呈链状晶界）、硅酸盐（多角形孤立状）、球状氧化物（孤立）3）作用：增大脆性三、铸件壁厚1）对组织的影响晶粒度、枝晶臂间隙、致密度2）对性能的影响机械性能降低图6-14第五节铸钢的铸造性能一、流动性1、浇注温度的影响图6-152、含碳量的影响3、钢中气体夹杂物的影响二、收缩性1、液态收缩体积收缩率2、凝固收缩缩孔率图6-163、固态收缩线收缩率图6-17第五节铸钢的铸造性能三、热裂倾向1、含碳量的影响图6-18C：0.2%抗裂能力最大2、含硫量主要原因3、含锰量降低热裂4、含氧量增大热裂四、冷裂1、C小，冷裂小2、S、P增大冷裂3、O增大冷裂第六节铸钢的焊接性中低碳较好、高碳较差