鑄鐵和鑄鋼材料的特性和結(jié)構(gòu)特點-偉名石墨
工業(yè)用鐵和鋼都是鐵和碳的合金。鐵含碳量超過2.11%,鋼含量低于2.11%。鑄鐵和鑄鋼是工業(yè)加工中常用的加工材料。接下來介紹幾種常用的鑄鐵和鑄鋼材料,以及它們的材料特性和結(jié)構(gòu)特點。
灰鑄鐵
灰鑄鐵是一種含有片狀石墨的鑄鐵,是應(yīng)用最廣泛的鑄鐵。 產(chǎn)量占鑄鐵總產(chǎn)量的80% 以上。 減振能力是鋼的10倍,常用于生產(chǎn)振動軸承座。 由于材料的彈性模量較低,壁厚對材料的力學(xué)性能影響較大。
灰鑄鐵由于其對冷卻速率的敏感性,常在厚度較薄的截面上產(chǎn)生白色和裂紋,常導(dǎo)致琉球在厚度較厚的截面上出現(xiàn)。因此,灰鑄鐵截面厚度是一個臨界值.如果超過這個值,隨著壁厚的增加,強度、減振能力、彈性模量等力學(xué)性能沒有提高,而是明顯降低。由于灰鑄鐵的熱穩(wěn)定性很低,無法在超過250攝氏度的環(huán)境中長時間工作的零件。與鑄鋼材料相比,鑄鐵可以用來鑄造厚度較薄、幾何形狀更復(fù)雜的鑄件,鑄件的殘余內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形較小。灰鑄鐵在要求較高的鑄件中有著廣泛的應(yīng)用,但由于截面的均勻性,其截面不一定厚。
蠕墨鑄鐵
蠕墨鑄鐵是在蠕墨鑄鐵,其石墨形態(tài),化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的片狀石墨和球形之間灰口鐵之間引入的形式。蠕墨鑄鐵的機械性能稍好比灰口鑄鐵,球墨鑄鐵而不是稍微更脆弱,沖擊韌性,斷裂伸長率壓縮強度,屈服強度是在這兩者之間,變化的壁厚比上的灰色的機械性能小鑄鐵。
蠕墨鑄鐵比灰鑄鐵對冷卻速度的敏感性低得多,導(dǎo)熱性好,因此常被用于制造工作環(huán)境溫度苛刻、溫度梯度大的零件。蠕墨鑄鐵具有強度高、致密性好、缺口敏感性低、加工性能好等優(yōu)點,可用于制造形狀復(fù)雜的大型零件。為了節(jié)約廢品,減輕鑄件重量,還可以用蠕墨鑄鐵代替孕育鑄鐵,有效地提高了鑄件的成品率,提高了鑄件的氣密性,特別適用于液壓件的生產(chǎn)。
球墨鑄鐵
球化石墨經(jīng)球化處理和孕育處理后得到的球化石墨稱為延性鑄鐵,是上世紀中葉發(fā)展起來的一種高強度鑄鐵材料。 球墨鑄鐵的強度、塑性和彈性模量均優(yōu)于灰鑄鐵。 耐磨性是灰口鑄鐵的兩倍。
由于體積收縮較大,且線路收縮較小,常將縮孔,縮孔氣孔,球墨鑄鐵鑄件設(shè)計成厚度均勻的結(jié)構(gòu),盡量避免厚大截面..
鑄鋼
鐵 - 碳合金鋼是在2.11%或含碳的低碳鋼,屬于%0.2 0.5%之間的中碳鋼的比例更小,小于0.2%的比率的含碳材料,高于0.5%的是一種高碳鋼?;旧系韧诒诤窀叩臋C械性能,壓縮強度和拉伸強度的鋼材料改變上的機械特性,低吸收能力的影響非常小。
由于其壁厚對力學(xué)性能影響不大,適合制造大厚度零件,但由于其內(nèi)應(yīng)力和翹曲較大,不適合制造復(fù)雜幾何形狀零件。氣體飽和度越大,材料表面容易產(chǎn)生氣泡,加工余量大于鑄鐵。雖然鑄鋼材料具有較高的熱穩(wěn)定性,但由于熱收縮較大,在溫度變化時容易開裂,因此設(shè)計時應(yīng)強調(diào)壁厚均勻、棱角光滑。