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灰口鑄鐵的性能

來源:鴻信德機(jī)械 發(fā)布時(shí)間:2015/6/1 17:08:59

 灰鑄鐵的性能

① 低的力學(xué)性能。由于石墨具有特殊的簡(jiǎn)單六方晶格,碳原子呈層狀排列,同一層上的原子間為共價(jià)鍵結(jié)合,原子間距小,結(jié)合力很強(qiáng),而層與層之間為分子鍵,面間距大,結(jié)合力較弱,所以石墨的強(qiáng)度、塑性、韌性極低,幾乎為零,硬度僅為3HBW。于是鑄鐵中的石墨相當(dāng)于在鋼基體上形成了許多“微裂紋”或“微孔洞”,這對(duì)于灰鑄鐵而言,不僅減少了鋼基體的承載面積,而且由于其片狀石墨_引起的應(yīng)力集中,使得灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于鋼。但當(dāng)鑄鐵在承受壓應(yīng)力時(shí),石墨的不利影響較小,因此它具有較高的抗壓強(qiáng)度,適合于制造承受壓應(yīng)力的零件。

為減少石墨對(duì)灰鑄鐵性能的不利影響,工程上通常采用孕育處理來細(xì)化珠光體基體和片狀石墨,得到在細(xì)珠光體基體上分布著細(xì)小片狀石墨的組織,以提高基體的力學(xué)性能、減小片狀石墨引起的應(yīng)力集中和對(duì)基體的割裂作用,使灰鑄鐵的力學(xué)性能得到了較大的提高。常用的孕育劑有兩類,一類是硅類合金,如硅鐵合金、硅鈣合金,另一類是石墨粉、電極粒等。鐵水中加入孕育劑后,同時(shí)生成大量均勻分布的石墨晶核,石墨片變細(xì),基體組織細(xì)化。經(jīng)孕育處理后的鑄鐵稱為孕育鑄鐵。孕育處理使鑄鐵對(duì)冷卻速度的敏感性顯著減小,鑄件的組織性能趨于均勻一致。孕育鑄鐵適合于制造截面較大且力學(xué)性能要求較高的大型鑄件。此外,采用各種方法使石墨形態(tài)由片狀改變?yōu)榍驙睿ㄇ蚰T鐵)或蠕蟲狀(蠕墨鑄鐵)、團(tuán)絮狀(可鍛鑄鐵),能減小對(duì)基體的割裂作用,提高基體強(qiáng)度的利用率,從而大大提高了鑄鐵的力學(xué)性能。

② 優(yōu)良的鑄造性能?;诣T鐵在凝固時(shí)由于析出密度小而體積大的片狀石墨,因而減少了灰鑄鐵凝固時(shí)的收縮率,使灰鑄鐵不易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。再者,灰鑄鐵的熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好,故灰鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能。

③ 良好的切削加工性?;诣T鐵中片狀石墨的存在使切屑易于脆斷并對(duì)刀具有潤(rùn)滑減摩作用。

④ 較好的耐磨性和減振性。由于石墨是潤(rùn)滑劑,而且當(dāng)灰鑄鐵件表面的石墨脫落后形成孔洞時(shí),還可以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,故灰鑄鐵的耐磨性較好。另外,由于片狀石墨的質(zhì)地松軟,能吸收振動(dòng)能量,加之片狀石墨的存在破壞了金屬基體的連續(xù)性,不利于振動(dòng)能量的傳遞,故灰鑄鐵的減振性較好。

⑤ 較低的缺口敏感性。由于片狀石墨本身_相當(dāng)于在鋼基體上存在了許多微小的缺口,故其他缺口的存在對(duì)降低其力學(xué)性能的幅度不大,即缺口敏感性低。

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