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    灰铸铁的特点、分类及应用

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    灰铸铁的特点、分类及应用

    发布日期:2018-09-15 作者: 点击:

    一.灰铸铁的力学性能特性

      1.常用灰铸铁中由于有石墨存在,而石墨的抗拉强度简直为零,能够把铸铁看成是布满裂纹或空泛的钢。石墨不只毁坏了基体的连续性,减少了金属基体接受载荷的有效截面积,使实践应力大大增加;同时,在石墨尖角处易形成应力集中,使尖角处的应力远大于均匀应力。前者称为石墨的缩减作用,后者称为石墨的切割作用。所以,灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多,通常σb约为120~250MPa,抗压强度与钢接近,普通可达600~800MPa,塑性和韧度近于零,属于脆性资料。灰铸铁中的石墨片的数量越多、尺寸越大、散布越不平均,对力学性能的影响就越大。但石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大,由于抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织,因而灰铸铁的抗压强度与钢相近。当试样中存在着相似灰铸铁中石墨片那样锋利的缺口时,在缺口左近的应力值可到达均匀值的5倍以上。这种应力集中现象的存在,使灰铸铁即便在接受比拟小的负荷时(远远没有到达基体的屈从强度),在石墨边缘处基体的实践应力也会超越它的屈从强度,因而在这里就会呈现金属的残留变形,以至呈现裂纹(当实践应力超越基体的强度极限时)。这种石墨边缘裂纹的呈现,更进一步地减少了灰铸铁接受负荷的有效截面积,并且愈加剧了应力集中的现象,应力集中作用的顶端也随着裂纹而疾速挪动,使裂纹很快扩展,而发作整个铸件的脆性毁坏。因而,由于石墨存在所形成的缩减及切割作用,使铸铁金属基体的强度不能充沛发挥,据统计普通灰铸铁基体强度的应用率普通不超越30% ~50%,这表现为灰铸铁的抗拉强度很低。此外,由于石墨存在而形成的严重应力集中现象,形成裂纹的早期发作,抵御裂纹开展的才能又较差,因而招致脆性断裂,故灰铸铁的塑性和韧性简直表现不出来。很明显,由于片状石墨的存在而惹起的性能降低,其总的影响并不是两者的代数和,切割作用对基体的危害常常比缩减作用要激烈得多。顺便指出,普通灰铸铁在受应力作用时,在石墨边缘由于有应力集中现象常会惹起少量的残留变形。因而,灰铸铁的应力应变曲线即便在较低的应力作用下也不呈直线,而有一定的曲率。因而灰铸铁的弹性模量只要相对的意义。

      二.灰铸铁的硬度特性

      在钢中,布氏硬度和抗拉强度之比拟为恒定,约等于3,在铸铁中,这个比值就很分散。同一硬度时,抗拉强度有一个范围。同样,同一强度时,硬度也有一个范围,这是由于强度性能受石墨影响较大,而硬度根本上只反映基体状况所致。许多工厂以铸铁的硬度来估量其抗拉强度,不少材料中也提出σb和HBS之间的关系式。必需指出,这种估量只要在工艺条件稳定、石墨片的参数根本接近的状况下才是牢靠的。灰铸铁的硬度决议于基体,这是由于硬度的测定办法是用钢球压在试块上,钢球的尺寸相关于石墨裂痕而言是相当大的,所以外力主要接受在基体上,因而随着基体内珠光体数量的增加,分散度变大,硬度就相应得到进步,当金属基体中呈现了坚硬的组成相时(如自在渗碳体、磷共晶等),硬度就相应增加。

      三.灰铸铁的其他性能特性

      石墨固然降低了灰铸铁的力学性能,但却给灰铸铁带来一系列其他的优秀性能。

      ①良好的铸造性能灰铸铁件铸形成形时,不只其活动性好,而且还由于在凝固过程中析出比容较大的石墨,减小凝固收缩,容易取得优秀的铸件,表现出良好的铸造性能。

      ②良好的减振性石墨对铸铁件接受振动能起缓冲作用,削弱晶粒间振动能的传送,并将振动能转变为热能,所以灰铸铁具有良好的减振性。

      ③良好的耐磨性能石墨自身也是一种良好的光滑剂,零落在摩擦面上的石墨可起光滑作用,因此灰铸铁具有良好的耐磨性能。

      ④良好的切削加工性能在停止切削加工时,石墨起着减摩、断屑的作用。由于石墨零落构成显微凹穴,起储油作用,可维持油膜的连续性,故灰铸铁切削加工性能良好,刀具

      磨损小。

      ⑤低的缺口敏理性片状石墨相当于许多微小缺口,从而减小了铸件对缺口的敏理性,因而外表加工质量不高或组织缺陷对铸铁疲倦强度的不利影响要比对钢的影响小得多。

      四. 灰铸铁的分类和应用

      在消费实践中常常对铸铁件提出各种不同的请求,由于各种铸铁件的用处各不相同,所受的载荷也大小不一.因此对铸铁也就提出了不同的性能请求,这就是制定铸铁牌号的实践根据。

      铸铁的强度性能是它的Z主要质量指标之一,所以灰铸铁的牌号是以其抗拉强度来划分的。我国灰铸铁的牌号为HT×××,其中“HT”表示“灰铁”二字的汉语拼音字首,然后面的×××为Z低抗拉强度值,单位为MPa。灰铸铁牌号共六种,其中HT100、HT150、HT200为普通灰铸铁,HT250、HT300、HT350为孕育铸铁。灰铸铁依据牌号的不同而选用:低负荷和不重要的零件,如防护罩、小手柄、盖板和重锤等,能够选用普通灰铸铁(如HT100或HT150);接受中等负荷的零件,如机座、支架、箱体、带轮、轴承座、法兰、泵体、阀体、管路、飞轮和电动机座等,普通选用孕育铸铁(如HT250);接受较大负荷的重要零件,如机座、床身、齿轮、汽缸、飞轮、齿轮箱、中等压力阀体、汽缸体和汽缸套等,要选用HT250以上的高强度灰铸铁;接受高负荷、请求耐磨和高气密性的重要零件,如重型机床床身、压力机床身、高压液压件、活塞环、齿轮和凸轮等,普通选用HT250以上的高强度灰铸铁。


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