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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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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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灰口铸铁件的优点:成本低,价格低廉,应用广泛,灰口铸铁件占铸铁件的总产量80%以上。灰口铸铁件有一定的强度,但塑性和韧性很低,这种性能特点与石墨本身的性能及其在铸铁件组织中的存在形态有关。有良好的减震性,用灰铸铁制作机器设备上的底座铸件或机架等零件时,能有效地吸收机器震动的能量;有良好的润滑性能;还有良好的导热性能,这是因石墨是热的良好导体;此外其熔炼也比较方便,并且还有良好的铸造性能。其流动性能良好,线收缩率和体收缩率较小,灰口铸铁件不易产生开裂,因此适宜于铸造结构复杂的铸件和薄壁铸件,如汽车的汽缸体、汽缸盖等。
灰口铸铁件的应用:灰口铸铁件的主要用来制造机床床身、机床底座、铸铁平台、铸铁工作台、齿轮箱、皮带轮、底座、缸体、盖、手轮等受力不大、耐磨的灰口铸铁件。
灰口铸铁件是铸铁第一阶段石墨化过程充分进行而得到的铸铁件,灰口铸铁件全部或大部分碳以片状石墨形态存在,断口呈灰暗色,因此得名,它包括一般灰口铸铁件(简称灰铸铁件)、孕育铸铁件、稀土灰口铸铁件等。灰口铸铁件其断口的外貌呈浅灰色,故称为灰口铸铁件(灰铁铸件)。
灰口铸铁件化学成分:C% =2.5-4.0 Si %=1.0-2.5 Mn%=0.5-1.4 微量S、P。
灰口铸铁件显微组织:片状石墨+基体组织(F、F+P、P)。
牌号:字母“HT”+数字(最小抗拉强度)
例:HT200 表示灰铁,抗拉强度为200MPa
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