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灰口铸铁组织是钢的基体上分布有片状石墨、石墨的密度为铸铁的1/3、其体积约占铸铁的(7~10)%、石墨的抗拉强度小于20MPa、塑性近于零、硬度3HBS、石墨的这种特性是改变灰口铸铁机械性能的主要因素。由于片状石墨象刀口一样对金属基体的严重割裂作用、减少了基体受力的有效面积、使铸件金属基体的作用不能充分发挥、据统计灰口铸铁金属基体强度的利用率一般不超过(30~50)%、这表现为铸铁抗拉强度比碳钢低得多、σb为(120~250)MPa、塑性、韧性较差、并且几乎没有延伸率(δ≈0)、使普通灰口铸铁成为脆性材料、故常把灰口铸铁看成具有大量微小裂纹或孔洞的碳钢。但石墨对基体的割裂作用和造成的应力集中对压应力的有害影响较小、所以灰口铸铁的抗压强度远大于抗拉强度、如图所示。石墨数量愈多、愈粗大、分布愈不均匀、对基体的割裂就愈严重、其机械性能愈差。
在耐热球墨铸铁方面、除了中硅球墨铸铁以外、系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。中国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍、是普通耐热铸铁的2倍、并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展、它在石油开采机械、化工设备、工业用炉器件上均取得了成功的应用。在耐酸球墨铸铁方面、中国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的组织细小、均匀、致密、由此、抗蚀性能提高了10%~90%、并且其机械强度也有显著改善。
(7)稀土在球墨铸铁中的作用。稀土能使石墨球化。自从H.Morrogh最先使用铈得到球墨铸铁以来、先后许多人研究了各种稀土元素的球化行为、发现铈是最有效的球化元素、其他元素也均具有程度不等的球化能力。
结合国情、中国对稀土的球化作用进行了大量研制工作、发现稀土元素对常用的球墨铸铁成分(C3.6~3.8wt%、Si2.0~2.5wt%)来说、很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨;而且、当稀土量过高时、还会出现各种变态形的石墨、白口倾向也增大、但是、如果是高碳过共晶成分(C>4.0wt%)、稀土残留量为0.12~0.15wt%时、可获得良好的球状石墨。
HT200灰铁 5优势在于政策的大力扶持GGL-NiCr303进口球墨铸铁 6由于铸铁很脆、因此不能进行锻造和冲压、焊接时易于产生裂纹、并出现白口组织、使切削加工增加困难、所以说焊接性能差。灰口铸铁接近共晶成分、铸造时流动性好、又由于石墨膨胀可使收缩减小、铸造性能最好、能够铸造形状复杂的零件。由于石墨具有割裂基体连续性的作用、从而使铸件的切削屑易脆断成碎片、具有良好的切削加工性。
铸铁中的石墨对振动能起缓冲作用、阻止晶粒间振动能的传递、并将振动能量转变为热能。所以、灰口铸铁具有很好的减振性。并且、粗大片状石墨的减振能力大于球状石墨、因此对于承受振动较大的零件、在强度允许时应先采用具有片状石墨的普通灰口铸铁。
主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中、含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中、含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2%~4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在、有时也以渗碳体形态存在。除碳外、铸铁中还含有1%~3%的硅、以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为:①灰口铸铁。含碳量较高(2.7%~4.0%)、碳主要以片状石墨形态存在、断口呈灰色、简称灰铁。熔点低(1145~1250℃)、凝固时收缩量小、抗压强度和硬度接近碳素钢、减震性好。
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