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灰鑄鐵的性能-影響鑄鐵性能的因素

日期:2022-03-15    瀏覽次數:    

灰鑄鐵性能分為力學性能、使用性能、工藝性能和物理性能(見表 1)。

表 1灰鑄鐵性能分類


1.金相組織

      灰鑄鐵的典型金相組織是片狀石墨分布于碳-硅基體中,石墨數量的多少、石墨的長度和分布都直接影響鑄鐵性能。石墨的特點決定其存在將賦予灰鑄鐵以下有價值的特性:

     1)能經濟地生產復雜而健全的鑄件。

     2) 使鑄件具有良好的可加工性。

     3) 使鑄件具有良好的減振性能。

     4) 鑄件能保持摩擦副邊界潤滑作用。

2.化學成分 

      灰鑄鐵的力學性能基本取決于其化學成分,生產高強度的灰鑄鐵必須嚴格控制其化學成分及熔煉工藝。

      增加灰鑄鐵中的碳將導致石墨數量增加而降低鑄鐵的強度和硬度;硅能促進鑄鐵中石墨析出,也使得灰鑄鐵具有抗高溫氧化性和耐蝕性。

      碳、硅、磷對鑄鐵共晶點實際碳量的影響可折算為對碳量的增減,稱之為碳當量(CE%):

      碳當量 CE 值可衡量鑄鐵成分偏離共晶點的程度,進而評估鑄鐵凝固過程中的石墨化能力,推斷鑄鐵強度性能和鑄造性能。

      鑄鐵偏離共晶點的程度還可以用鑄鐵的實際含碳量(C)與共晶點的實際含碳量(  C   c  )的比值來表示,稱之為共晶度(  S   c  ):

       S   c  <1 時,鑄鐵為亞共晶成分;  S   c  =1,鑄鐵為共晶成分;  S   c  >1,鑄鐵為過共晶成分。

       CE、  S   c  是判斷鑄鐵鑄造性能和石墨化的重要參數。

 3.冷卻速度 

      凝固冷卻速度對鑄鐵的性能有十分大的影響。實際生產中鑄件的壁厚會影響冷卻速度,鑄件斷面越厚,凝固冷卻速度越慢,凝固所產生的晶粒就越大,灰鑄鐵中的石墨片就越大,基體組織硬度越低;反之,斷面越薄的鑄件冷卻越快,鑄鐵會越硬。即使同樣的鐵液和鑄型條件,在鑄件的不同斷面會呈現出不同的金相組織,而導致性能的差異,被稱為斷面敏感性。

摘自現代鑄鐵技術



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