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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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连铸球铁型材还具有良好的热处理性能。一般在CE=4.8—5.0时,铸态性能可达到QT500-10牌号,正火性能可达到QT800-4,等温淬火可达到QT1200-4水平。在CE=4.3—4.7时,铸态性能可达到QT550-10牌号,正火性能可达到QT800-6,等温淬火可达到QT1200-6水平。特别是在加入铜、钼以后,其铸态性能可达到QT800-3的水平。可见,连铸型材优良的性能和质量的稳定性完全可以满足ADI的要求,能过ADI处理更易于得到品质优良的高档次铸件。
目前,著名公司如美国福特汽车、福特赛车、康明斯发动机,德国奔驰、德国载重汽车,瑞典斯凯孚、萨博、沃尔沃汽车等均已经成功应用了水平连铸ADI铸件。在欧洲和美国,水平连铸ADI已经广泛应用于工业的各个部门,成功地替代了多种碳钢和低合金钢铸件、锻钢件、表面淬火和氮化处理的铸钢件、铝合金铸件、铜合金铸件、普通球铁铸件,以及焊接件和组装件等,品种达数千种。国外著名的连铸型材生产制造商如美国的Dura—Bar公司和日本虹技株式会社等早已用球铁连铸型材批量制造各种齿轮、齿轮轴、轴套和联轴节等部件。
采用铸铁型材加工的ADI传动齿轮在国产康明斯B系列柴油发动机上已成功应用多年,不仅使用交易良好,而且成本大幅降低。高速机车转向架ADI套利用铸铁型材制造,寿命比原来提高4倍多,取得了良好的社会效益和经济效益。连铸型材ADI活塞环,节油20%以上,使用寿命大于15万公里。连铸型材加工ADI剪切刀片与T10钢经热处理的传统剪切刀片相比,使用寿命可提高1.24倍。利用合金化的连铸球铁型材生产的某柱塞泵部件,石墨球圆整,球化率高,具有度、高耐磨和耐高压性,完全达到技术要求。
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具起昌铸造特色的可持续发展道路。
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