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微观存在形式不同:灰铸铁的石墨是以片状存在,球墨铸铁的石墨是以球状存在的。
一. 性能差异:(1)灰铸铁的强度和塑性低(片状石墨割裂基体,引起应力集中),脆性大,消振性能好.不能通过热处理来提度。(2)球墨铸铁,应力集中小,强度高,可以和中碳钢蓖美,有一定的塑性和良好的韧性,可以通过热处理来提度。
二. 用途差异:灰铸铁主要用于强度要求不高,主要承受压应力的各种箱体,底座等;球墨铸铁用于一些强韧性要求高、形状复杂(铸造性能比钢好,)的工件,比如内燃机曲轴/连杆等之类的零件.
三. 强度差异:球墨铸铁的抗拉强度是60k,球墨铸铁的屈服强度是40k。铸铁抗拉强度31k(max)。无屈服强度并断裂,而铸钢的屈服强度:36k,。球墨铸铁的强度比远远优于铸铁。 球墨铸铁在耐腐蚀性方面与铸铁相同。
减震性由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,球墨铸铁优于铸钢,且应力低。
球墨铸铁具有铸钢的强度,也有铸铁优异的抗腐蚀性
虽然铸铁的机械性能不如钢,但由于石墨的存在,却赋予铸铁许多为钢所不及的特殊性能:
① 石墨造成脆性切削,铸铁的切削加工性能优异。 ② 铸铁的铸造性能良好,铸件凝固时形成石墨产生的膨胀,减少铸件体积的收缩,降低铸件中的内应力。 ③ 石墨有良好的润滑作用,并能储存润滑油,使铸件有很好的耐磨性能。 ④ 石墨对振动的传递起削弱作用,使铸铁有很好的抗振性能。 ⑤ 大量石墨的割裂作用,使铸铁对缺口不敏感 。铸铁与球墨铸铁铸件的成本差价在3000-4000元之间。
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在电炉灰铁铁水中通过加入增S剂形成一定量的MnS,作为异质核心,提高孕育效果,这从理论来说是正确的,但是近年来大多数文献资料所说,电炉高牌号灰铁的含S量需控制在0.05-0.10%比较合适,然而许多工厂的实践证明,当含Mn量在1%左右时,若铸件成分分析含S量超过0.05%,铸件就开始产生缩孔缺陷,当含S量超过0.07%时就会发生批量缩孔,这种现象如何解释呢?
灰铸铁中的S有两种存在形式,一种是单质,另一种是化合状态的MnS,灰铁中起结晶核心作用的硫,主要是化合状态的MnS,我们现在的化验手段(无论是化学分析还是光谱分析),都只能分析出铸件和铁水中单质状态的S,而以化合状态(MnS)存在的S是化验不出来的。当单质S含量超过0.05%时,化合态的S含量就比较高了,此时的铁水中: MnO+FeS=MnS+FeO,FeO+C=Fe+CO,或2FeO+C=2Fe+CO2,这时铁水在凝固过程中就在析出CO或CO2的同时产生部分棕色的MnS粉沫,形成铁渣反应气缩孔。只要具备一定的条件,这种气缩孔,不仅在电炉铁水也在冲天炉铁水中发生。其实我们在电炉熔化过程中,已经增加了一部分硫,这些硫来自于:由回炉的浇注系统带来,浇注系统中的硫磷含量远高于铸件中的含量;生铁中的硫,一般生铁中的硫含量是不高的,而我们购买的普通生铁上面都携带不同程度的炉渣(拉圾),我们是不会化验的,但这些拉圾却含有较高的硫磷,会带入炉内;废钢和生铁等炉料的铁锈,氧化铁含量较高,进入铁水中会增加硫的吸收率。在这样的情况下,如果我们再补加硫化铁来增S,就过分了。实际生产高牌号灰铸铁件时,铁水中的单质S控制在0.03-0.05%之间为妥
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材料名称:灰铁250;
牌号:HT250
标准:GB 9439-88
类型:珠光体类型的灰铸铁
密度:约为6.8-7.3g/cm3
化学成分
碳C :3.16~3.30硅Si:1.79~1.93 锰Mn:0.89~1.04 硫S :0.094~0.125 磷P :0.120~0.170
HT250 - 性能
力学性能
抗拉强度 σb (MPa):250
硬度 :(RH=1时)209HB 试样尺寸:试棒直径:30mm
其它特性
强度、耐磨性、耐热性均较好,减振性良好,铸造性能较好,需进行人工时效处理。
使用范围
可用于要求高强度和耐蚀能力的泵壳、容器、塔器、法兰、填料箱本体及压盖、碳化塔、硝化塔等;还可制作机床床身、立柱、气缸、齿轮以及需经表面淬火的零件。
因其受热变形量较小,常使用于高温场合。
热处理规范及金相组织
热处理规范:(由供方定,以下为某试样的热处理规范,供参考)铸态
金相组织:片状石墨+珠光体
HT250淬火可达HRC60,但是灰口铸铁(HT200、HT250等)一般都是在退火或正火状态下使用,不进行淬火处理.如果是局部需要硬度的话,可进行高、中频淬火既可。
中频淬火:淬硬层3~5毫米,硬度HRC50,工件变形较小。
高频淬火:淬硬层1~2毫米,淬火温度850,表面硬度HRC50以上;淬火温度900~1000度,表面硬度可达HRC60。
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