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适用于从常温到400℃条件下工作的一般工程用珠光体可锻铸铁铸件。如果购货合同要求进行硬度试验,则应说明可以接受的硬度范围,试验部位应清晰地示于附图上。只要有可能,就应采用ASTM E10规定的布氏硬度试验方法。并且应尽量采用HBE-3000布氏硬度计3000kg力/10mm球的试验条件,如果由于工件尺寸或形状不允许,则可采用1500kg力/10mm球。在不能采用布氏硬度计的特殊情况下,可按照ASTM E18的规定,采用洛氏硬度试验方法来代替。
汽车用可锻铸铁铸件(ASTM A602-87)
适用于汽车工业和同类型工业产品所用的铁素体、珠光体、回火珠光体和回火马氏体级的可锻铸铁铸件。铸件应进行热处理。硬度要求铸件应实行必要的控制和检验工序以保证符合规定的硬度范围。硬度读数应按照ASTM E10,从铸件表面足够厚度的材料之后测取,以保证硬度值的代表性。应由供需双方协商一致并按图纸所示,确定铸件检查硬度的表面或区域。
耐磨铸铁(ASTM A532/A532M-87)
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灰口铸铁:大部分或全部以游离态的石墨存在于铸铁中,断口为暗灰色。
白口铸铁:少量碳溶于F中,其余全部以Fe3C的形式存在于铸铁中,断口为银白色,此白口铸铁组织中有共晶莱氏体,质硬而脆,白口铸铁很少用于机械零件。
麻口铸铁:一部分C以石墨的形式存在,另一部分以Fe3C形式存在,断口有夹杂白亮与喑灰色夹杂。
HT300为珠光体类型的灰铸铁。其强度高,耐磨性好,但白口倾向大,铸造性能差,需进行人工时效处理。
材料类别:灰铸铁
材料牌号:HT300,指的是试棒直径:30mm最低抗拉强度为300MPa的灰铸铁。为珠光体类型的灰铸铁。其强度高,耐磨性好,但白口倾向大,铸造性能差,需进行人工时效处理。用于机械制造中重要铸件,如床身导轨、车床、冲床及受力较大的床身、主轴箱齿轮等;还可用作高压油缸、泵体、阀体等以及镦模、冷冲模和需经表面淬火的零件。
材料成分
核心成分:(供参考) 碳 C:2.9-3.2 硅 Si:1.0-2.5 锰 Mn:0.5-1.4 硫 S:≤0.12 磷 P:≤ 0.15 铬 Cr: 镍 Ni: 铜 Cu: 钛 Ti: 钼 Mo: 钒 V: 镁 Mg: 铼 Re: 铝 Al: 钨 W: 硼 B: 锑 Sb: 铌 Nb: 氮 N:
其它:机械性能
力学性能
试样尺寸:试棒直径:30mm 抗拉强度σb(MPa):300 屈服强度σs(MPa): 条件屈服强度σ0.2(MPa): 伸长率δ(%): 冲击韧性值αkv(J/cm2): 蠕化率VG(%): 挠度f(mm): 布氏硬度(HBS100/3000):(RH=1时)231HB
灰铸铁HT300, 杨氏模量为130Gpa, 密度为7300kg/m3, 泊松比为0.25。
特性
适于制造承受高夸曲应力,要求保持高气密性的铸件,如重型机床床身、齿轮、凸轮,大型发动机曲轴及汽缸体、高压油缸、轧钢机座等。
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灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁,因断裂时断口呈暗灰色,故称为灰铸铁。主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷,是应用最广的铸铁,其产量占铸铁总产量80%以上。
根据石墨的形态,灰铸铁可分为:普通灰铸铁,石墨呈片状;球墨铸铁,石墨呈球状;可锻铸铁,石墨成团絮状;蠕墨铸铁,石墨呈蠕虫状。
中文名 灰铸铁指具有片状石墨的铸铁
主要成分
铁、碳、硅、锰、硫、磷含量占铸铁总产量80%以上
组成成分
灰铸铁碳量较高(为2.7%~4.0%),可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类:铁素体基体灰铸铁;珠光体一铁素体基体灰铸铁;珠光体基体灰铸铁。
铁素体灰铸铁是在铁素体的基体上分布着多而粗大的石墨片,其强度、硬度差,很少应用;
珠光体灰铸铁是在珠光体的基体上分布着均匀、细小的石墨片,其强度、硬度相对较高,常用于制造床身、机体等重要件;
珠光体—铁素体灰铸铁是在珠光体和铁素体混合的基体上,分布着较为粗大的石墨片,此种铸铁的强度、硬度尽管比前者低,但仍可满足一般机体要求,其铸造性、减震性均佳,且便于熔炼,是应用最广的灰铸铁。
灰铸铁显微组织的不同,实质上是碳在铸铁中存在形式的不同。灰铸铁中的碳有化合碳(Fe3C)和石墨碳所组成。化合碳为0.8%时,属珠光体灰铸铁;化合碳小于0.8%时,属珠光体—铁素体灰铸铁;全部碳都以石墨状态存在时,则为铁素体灰铸铁。[2] 主要性能
力学性能
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重,在石墨尖角处易造成应力集中,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,但抗压强度与钢相当,也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时,基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响,铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大,强度和硬度最低,故应用较少;珠光体基体灰铸铁的石墨片细小,有较高的强度和硬度,主要用来制造较重要铸件;铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大,性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。
其他性能
灰铸铁具有良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。
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铸铁的热处理后只能改变基体组织,不能改变石墨的形态,因而不可能明显提高灰铸铁件的力学性能。灰铸铁的热处理主要用于铸件内应力和白口组织,稳定尺寸,改善切削加工性能,提高表面硬度和耐磨性等。
内应力退火
用以铸件在凝固过程中因冷却不均匀而产生的铸造应力,防止铸件产生变形和裂纹。其工艺是将铸件加热到500~600℃,保温一段时间后随炉缓冷至150~200℃以下出炉空冷,有时把铸件在自然环境下放置很长一段时间,使铸件内应力得到松弛,这种方法叫“自然时效”,大型灰铸铁件可以采用此法来铸造应力。
石墨化退火
以白口组织,降低硬度,改善切削加工性能。方法是将铸件加热到850~900℃,保温2~5小时,然后随炉缓冷至400~500℃,再出炉空冷,使渗碳体在保温和缓冷过程中分解而形成石墨。
表面淬火
提高表面硬度和延长使用寿命。如对于机床导轨表面和内燃机汽缸套内壁等灰铸铁件的工作表面,需要有较高的硬度和耐磨损性能,可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高(中)频感应加热表面淬火和接触电阻加热表面淬火。[1]
牌号应用
按GB/T 9439-1988规定,根据直径30mm单铸试棒的抗拉强度,将灰铸铁分为六个牌号。灰铸铁的牌号是由“HT”(“灰铁”两字汉语拼音字首)和最小抗拉强度σb值(用φ30mm试棒的搞拉强度)表示。例如牌号HT250表示φ30mm试棒的最小抗拉强度值为250MPa的灰铸铁。设计铸件时,应根据铸件受力处的主要壁厚或平均壁厚选择铸铁牌号。
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