灰铸铁
发表时间：2014-11-18 08:47 作者：admin 来源：未知 浏览：
灰铸铁gray east iron含硅(51)量较高、显微组织 中的碳(c)主要以片状石墨形式存在的铸铁。因其断口 上石墨较多，呈现灰色，故而得名。又称灰口铸铁、片 墨铸铁。 石墨形态灰铸铁中的石墨分为A、B、C、D、 E、F6种类型。A型石墨是均匀分布无方向性的片状 石墨，对基体的割裂作用较小，使铸铁有较高的强度。 B型石墨呈蔷薇状，对基体的削弱作用略大于A型。C 型石墨是从熔体中直接形成的厚片状初生石墨，对基体 有严重的削弱作用。D型石墨呈晶间点状，是在大的过 冷条件下形成的，又称过冷石墨，能在一定程度上降低 铸铁的性能。E型石墨呈晶间网状，是亚共晶程度较大 的铸铁在慢冷条件下形成的，经常出现在高强度薄壁铸 铁件中。F型石墨呈星状，由过共晶成分的铁液在大的 冷速条件下结晶形成，对基体有较大的削弱作用。 组织和性能灰铸铁的基体组织取决于化学成分和 冷却条件。碳和硅含量对基体组织形成有很大的影响。 如高强度铸铁基体组织为珠光体，一般碳和硅含量较 低，锰(Mn)含量高，因为锰能促使珠光体形成。此外， 灰铸铁有较强的截面敏感性，即不同的壁厚因冷却速度 不同，可以有不同的组织和性能。在生产各种组织的灰 铸铁时，首先要考虑铸件的壁厚。随着铸件壁厚的加 大，为了获得与薄壁件相同的组织，碳、硅含量要相应 地减少。铸铁的硬度愈高，抗拉强度和耐磨性也愈高。 由于硬度测量十分方便，故工厂在铁水成分基本不变的 条件下，总是根据硬度估算强度。铸铁的硬度高时，切 削加工比较困难。 工艺特点最早生产的灰铸铁是钢性铸铁，即在熔 炼铸铁时在炉料中配入相当数量的废钢，以降低碳和石 墨的含量。但铸铁会因碳、硅含量低而极易出现过冷石 墨，甚至出现自由渗碳体，使性能恶化。若往碳、硅含 量低的铁水中加入孕育剂，如石墨和硅铁等石墨形核 剂，则可得到细的共晶团和A型石墨，以及细的片状 珠光体。这种孕育铸铁的强度高，截面敏感性小，是获 得高强度灰铸铁的有效途径。此外，也可利用合金化提 高灰铸铁性能。如在灰铸铁中加入一定数量的合金元素 镍(Ni)、铬(Cr)、钥(Mo)、铜(Cu)、硼(B)等，使基体组 织一方面成为细珠光体，同时又在珠光体内的铁素体中 固溶相当数量的合金元素，可使基体得到进一步强化。 高碳当量的灰铸铁由于石墨粗大，奥氏体枝晶数量少和 容易产生铁素体基体而强度较低，通常向铸铁中加入 铬、铜或锰、钦(Ti)等元素，并提高硅/碳比，其性能 可得到很大改善。 应用灰铸铁具有一定的强度和良好的铸造工艺性 能。当铸型工艺设计合理时，容易得到结构致密的铸 件。灰铸铁由于容易车削加工，生产方便，价格低廉， 具有较好的使用性能，所以大量用于制造承受中等载荷 的结构件(如机床床身、汽缸、箱体、齿轮等)和复杂的 薄壁件。灰铸铁还具有高的热导率、低的弹性模量和抗 热冲击性，常用它制造受局部或重复热应力的部件，如 铁路机车闸瓦、钢锭模等。
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