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铸铁的分类和简要介绍 时间:2015-08-07 点击量: 灰铸铁通常是指具有片状石墨的灰口铸铁,这中铸铁具有一定的机械性能、良好的铸造性能以及其它多方面的优良性能,因而在机械制造中业获得最广泛的应用。
   
表2为灰铸铁的新的国家标准。该标准是以灰铸铁的抗拉强度作为分级依据的。由于灰铸铁对冷却速率的敏感性(壁厚效应),同一种牌号铸铁在不同铸件壁厚条件下的实际强度有很大的差别(薄壁与厚壁之间在强度上的差别达50-80MPa)。
表2  灰铸铁分级
牌号 抗拉强度 MPa (kg/mm2)
HT 100 ≥100 (10.2)
HT 150 ≥150 (15.3)
HT 200 ≥200 (20.4)
HT 250 ≥250 (25.5)
HT 300 ≥300 (30.6)
HT 350 ≥350 (35.7)
 
 
球墨铸铁及蠕墨铸铁

  球墨铸铁和蠕墨铸铁一般是用稀土镁合金对铁液进行处理,以改善石墨形态,从而得到比灰铸铁有更高机械性能的铸铁。

  球墨铸铁依照其基体和性能特点而分为六种:即铁素体(高韧性)球墨铸铁,珠光体(高强度)球墨铸铁,贝氏体(耐磨)球墨铸铁,奥氏体一贝氏体(耐磨)球墨铸铁,马氏体一奥氏体(抗磨)球墨铸铁及奥氏体(耐热、耐蚀)球墨铸铁。

   蠕墨铸铁具有不同比例的珠光体—铁素体基体组织。铸铁性能与其石墨的蠕化程度(蠕化率)及基体有关。在石墨蠕化良好条件下,珠光体蠕墨铸铁的强度和硬度较高,耐磨性强。适于制造耐磨零件,如汽车的刹车鼓等。而铁素体蠕墨铸铁的导热性较好,在高温作用下,不存在珠光体分解问题,组织较稳定,适用于制造在高温下工作、需要有良好的抗热疲劳能力、导热性的零件,如内燃机汽缸盖、进排气岐管等。
可锻铸铁
  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。

  当将白口铸铁毛坯件在氧化性质的炉气条件下进行退火时,铸件断面上从外层到心部,发生强烈的氧化和脱碳。在完全脱碳层中无石墨存在,铸铁的组织为铸素体。实际上,在小断面尺寸条件下,铸铁的组织基本上为单一的铁素体和退火碳。而在大断面尺寸条件下,表层为铁素体,中间区域为珠光体和铁素体及退火碳,而心部区域则为珠光体及退火碳(间或有少量铁素体)。这种铸铁断面由于其心部区域有发亮的光泽,而表层色泽较暗,故通称为白心可锻铸铁。
特种铸铁
  特种铸铁是指具有特殊使用性能的铸铁材料,主要包括抗磨铸铁、耐热铸铁和耐腐蚀铸铁。为了使铸铁具有这些特殊使用性能,需要使铸铁有一定的组织。特种铸铁中既有非合金铸铁(例如普通白口抗磨铸铁),也有低合金铸铁、中合金铸铁和高合金铸铁(如中锰抗磨用球墨铸铁及高铬抗磨用白口铸铁等)。

  对任何一种特种铸铁而言,首先是要求具备一定的使用性能,如抗磨、耐热等。但由于是用来制造机器零件,就需要保证有一定的机械性能,主要是强度和塑性,为此需要在铸铁的化学成分设计上,考虑同时满足特定的使用性能和一定的机械性能这两方面的要求。

  由于特种铸铁中含有大量合金元素,使得其在熔炼和铸造性能方面,与非合金化的铸铁有显著的差别。大多数合金元素降低铸铁的铸造性能,而含有大量合金元素的特种铸铁的铸造性能通常是很差的,在铸造过程中容易产生多种铸造缺陷,因此需要针对各种铸铁在熔炼和铸造方面的特性,采取适当的工艺措施,防止缺陷的发生,以保证铸件的质量。
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