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灰铸铁的性能-影响铸铁性能的因素

日期:2022-03-15    浏览次数:    

灰铸铁性能分为力学性能、使用性能、工艺性能和物理性能(见表 1)。

表 1灰铸铁性能分类


1.金相组织

      灰铸铁的典型金相组织是片状石墨分布于碳-硅基体中,石墨数量的多少、石墨的长度和分布都直接影响铸铁性能。石墨的特点决定其存在将赋予灰铸铁以下有价值的特性:

     1)能经济地生产复杂而健全的铸件。

     2) 使铸件具有良好的可加工性。

     3) 使铸件具有良好的减振性能。

     4) 铸件能保持摩擦副边界润滑作用。

2.化学成分 

      灰铸铁的力学性能基本取决于其化学成分,生产高强度的灰铸铁必须严格控制其化学成分及熔炼工艺。

      增加灰铸铁中的碳将导致石墨数量增加而降低铸铁的强度和硬度;硅能促进铸铁中石墨析出,也使得灰铸铁具有抗高温氧化性和耐蚀性。

      碳、硅、磷对铸铁共晶点实际碳量的影响可折算为对碳量的增减,称之为碳当量(CE%):

      碳当量 CE 值可衡量铸铁成分偏离共晶点的程度,进而评估铸铁凝固过程中的石墨化能力,推断铸铁强度性能和铸造性能。

      铸铁偏离共晶点的程度还可以用铸铁的实际含碳量(C)与共晶点的实际含碳量(  C   c  )的比值来表示,称之为共晶度(  S   c  ):

       S   c  <1 时,铸铁为亚共晶成分;  S   c  =1,铸铁为共晶成分;  S   c  >1,铸铁为过共晶成分。

       CE、  S   c  是判断铸铁铸造性能和石墨化的重要参数。

 3.冷却速度 

      凝固冷却速度对铸铁的性能有十分大的影响。实际生产中铸件的壁厚会影响冷却速度,铸件断面越厚,凝固冷却速度越慢,凝固所产生的晶粒就越大,灰铸铁中的石墨片就越大,基体组织硬度越低;反之,断面越薄的铸件冷却越快,铸铁会越硬。即使同样的铁液和铸型条件,在铸件的不同断面会呈现出不同的金相组织,而导致性能的差异,被称为断面敏感性。

摘自现代铸铁技术



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