1、1.11.1可锻铸铁概况可锻铸铁概况可锻铸铁是将白口铸铁通过固态石墨化热处理（包括有或无脱碳过程）得到的具有团絮状石墨的铁碳合金。采用不同的热处理方法，可以得到具有不同组织和性能的可锻铸铁，即黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁。当将白口铸铁毛坯件在密封的退火炉中进行热处理，即在中性炉气条件下退火时，得到的铸铁组织中有呈团絮状的石墨（退火碳）存在。这种石墨虽不很圆整和紧密，但它对基体的割裂作用则比灰铸铁中的片状石墨要小得多，因此它能使铸铁得到较高的强度及良好的韧性。铸铁的基体可以通过热处理来加以控制。使之成为铁素体或珠光体。用这种方法得到的铁素体基体可锻铸铁因组织中有石墨存在，因而铸铁的
2、断面呈暗灰色，而在表层经常有薄的脱碳层呈浅灰色，故通称为黑心可锻铸铁。而珠光体可锻铸铁则是以其基体命名的。1.21.2铁素体可锻铸铁的组织铁素体可锻铸铁的组织1.2.1 铁素体可锻铸铁的组织特点 铁素体可锻铸铁的金相组织为铁素体基体加团絮状石墨。由于退火过程中炉气的氧化作用，常使铸件表面有一脱碳层，与中心部位的显微组织有所不同。可锻铸铁中心部位的石墨主要有团絮状和絮状，有时还会出现团球状、聚虫状和枝 晶状等。1.2.2 铁素体可锻铸铁的性能1.2.2.1力学性能及影响因素（1）弹性模量：铁素体可锻铸铁的弹性模量约为 157170GPa，弹性模量随组织中石墨数量的增加和紧密圆整度的降低而减小。泊
3、松比为 0.250.28.（2）疲 劳 性 能:铁 素 体 可 锻 铸 铁 的 光 滑 试 样 的 对 称 弯 曲 疲 劳 极 限 为175210MPa。（3）高、低温性能:可锻铸铁的抗拉强度和屈服点自室温至 370无明显变化。铁素体可锻铸铁在高温下的持久强度随温度升高而降低。可锻铸铁的硬度随温度升高而有所变化，当温度超过 400后，硬度明显下降。在低温下可锻铸铁的强度随温度下降而升高，伸长率则下降，此种变化情况与韧性脆性转变有关。铁素体可锻铸铁有较高的冲击韧度。1.2.2.2铸造性能可锻铸铁铸造性能具有如下特征：可锻铸铁铸造性能具有如下特征：（1）流动性：可锻铸铁碳、硅含量低，液相线温度偏高
4、，凝固温度范围较大，所以流动性不好，类似于铸钢。故要求浇注温度较高，薄壁件应在 1350以上，中厚件浇注温度要大于 1320同时要求铸型耐火度较高。（2）收缩：可锻铸铁铸态组织为白口，收缩较大，体收缩一般为 5.3%6.0%，线收缩为 1.5%1.8%。冒口必须保证足够的尺寸和数量，以利补缩，冒口形式大多采用顶部180（角）的暗冒口。白口铸件退火时，将产生石墨化膨胀，其值随碳含量而变。铁素体可锻铸铁退火时，如碳含量为 2.2%，长度胀出 1.4%，精确铸件的工艺，应同时考虑铸造收缩和退火膨胀。铁素体可锻铸铁件模型的缩尺一般选用 2.8%，具体数值可根据铸件结构、铸型硬度、铁水含碳量等来决定。（
5、3）缩松与缩孔：因流动性不好，故可锻铸铁的浇注温度偏高，造成液态收缩偏大，结晶温度范围又较宽，极易产生缩松与缩孔。当结晶过程中形成树枝状结晶和板条状共晶组织时，缩松倾向尤为突出，且补缩能力差，极易产生缩松。（4）铸造应力和裂纹可：锻铸铁收缩大，应力大，裂纹倾向随之也大。故裂纹倾向性大是可锻铸铁同其他铸铁区别的特征之一。裂纹倾向与铁液结晶凝固温度范围较大，易生成树枝状结晶、形成板条状结构、补缩性能较差、收缩较大等性能有关。1.3研究内容及目的（1）查阅文献资料，掌握可锻铸铁的成分组织，生产工艺性能及应用；（2）完成铁素体可锻铸铁的配料，熔炼，铸造工艺及热处理工艺；（3）会制作砂型及了解砂型成分；
6、（4）观察金相组织，并对金相组织进行分析.2.12.1化学成分的选定原则化学成分的选定原则（1）保证铸件任一截面在铸态时全白口，不出现麻点，否则会显著降低机械性能；（2）有利于较快的石墨化过程，以保证短时间内完成石墨化退火，缩短生产周期；（3）有利于提高机械性能；（4）在不影响机械性能的情况下，兼顾铸造性能，从而提高产品的合格率。2.2铁素体可锻铸铁配比计算铁素体可锻铸铁配比计算（1）查资料可得可锻铸铁标准含量为：在熔炼过程中存在烧损选取烧损率如下：C 增加 5%Si 烧损 5%Mn 烧损 10%S增加 50%P 不变 由以上数据可以得到以下计算过程，分别计算出需要添加的生铁中碳锰铁 45 号钢的含量。列于下表。（2）计算过程：以熔炼 100g 白口铸件为例，设需要 Q10 生铁的量为 x，中碳锰铁的量为 y，45 号钢为 z则可以列下列方程组X+y+z=1004.32x+1.91y+0.45z=2.381000.44x+75.85y+0.65z=0.61100计算可得：x=49.7 y=0.35 z=49.954 4由此定出铁素体可锻铸铁的初步配料成分单见表由此定出铁素体可锻铸铁的初
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