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灰铸铁化学成分、显微组织及性能

提示:

(1)化学成分。灰铸铁的化学成分大致是:w(C)=2.5%~4.0%,w(Si)=1.0%~2.5%,w(Mn)=0.5%~1.4%,w(S)0.15%,w(P)0.3%. (2)显微组织。由于化学成分和冷却条件的综合影响,灰铸铁的显微组织可以有三种类型:铁素体(F)+片状石墨(G);铁素体(F)+珠光体(P)+片状石墨(G);珠光体(P)+片状石墨(G)。图5-2所示是铁素体灰铸铁的显微

    (1)化学成分。灰铸铁的化学成分大致是:w(C)=2.5%4.0%w(Si)=1.0%2.5%w(Mn)=0.5%1.4%w(S)0.15%w(P)0.3%.
    (2)显微组织。由于化学成分和冷却条件的综合影响,灰铸铁的显微组织可以有三种类型:铁素体(F)+片状石墨(G);铁素体(F)+珠光体(P)+片状石墨(G);珠光体(P)+片状石墨(G)。图5-2所示是铁素体灰铸铁的显微组织。灰铸铁的显微组织可以看成是钢的基体上分布着一些片状石墨。
铁素体灰铸铁的显微组织
    5-2    铁素体灰铸铁的显微组织
    (3)性能。由于石墨的强度、硬度和塑性都很低,因此,灰铸铁中存在的石墨,就相当于在基体组织上布满了大量的孔洞和裂缝,割裂了基体组织的连续性,从而减小了基体金属的有效承载面积。而且在石墨的尖角处容易产生应力集中,造成铸件局部损坏,并迅速扩展形成脆性断裂。因此,灰铸铁的抗拉强度和塑性比同样基体组织的钢低。若片状石墨愈多,愈粗大,分布愈不均匀,则灰铸铁的强度和塑性就愈低。
    灰铸铁在承受压应力时,由于石墨不会缩小有效承载面积和不产生缺口应力集中现象,故灰铸铁的抗压强度与钢相近。当石墨存在的状态一定时,铁素体灰铸铁具有较高的塑性,但强度、硬度和耐磨性较低;珠光体灰铸铁的强度和耐磨性较高,但塑性较低;铁素体一珠光体灰铸铁的力学性能则介于上述两类灰铸铁之间。
    灰铸铁具有优良的铸造性能,可铸造形状复杂的薄壁铸件;由于石墨片强度低、脆性大,切削时容易切断,又具有润滑作用,刀具磨损小,因此,灰铸铁具有良好的减摩性和切削加工性;同时,由于石墨能有效地吸收机械振动能量,所以,灰铸铁又具有良好的消震性,如机床床身、床头箱及各类机器底座等均使用灰铸铁制造。灰铸铁中由于石墨的存在,就相当于其内部存在大量的小缺口,故灰铸铁对其表面的小缺陷或小缺口等几乎不具有敏感性,所以,灰铸铁具有较低的缺口敏感性。


(责任编辑: 佚名 )

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