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講師大咖面對面,有問有大收獲多。鑄鐵
一、鑄鐵的分類
鑄鐵是鐵碳合金的一種,與鋼相比,其成分特點(diǎn)是碳、硅含量高,雜質(zhì)含量也較高。但是,雜質(zhì)在鋼和鑄鐵中的作用完全不同,如磷在耐磨磷鑄鐵中是提高其耐磨性的主要合金元素,錳、硅都是鑄鐵中的重要元素,唯一有害的元素是硫。
鑄鐵的組織特點(diǎn)是含有石墨。鑄鐵的韌性和塑性,主要決定于石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布,其中石墨形狀的影響最大。鑄鐵的其他性能也與石墨密切相關(guān),基體組織是影響鑄鐵硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性的主要因素。
按照石墨的形狀特征,鑄鐵可分為灰口鑄鐵(石墨成片狀)、球墨鑄鐵(石墨成球狀) 和可鍛鑄鐵(石墨團(tuán)絮狀)三大類。
按照鑄鐵成分中是否含有合金元素,可分為一般鑄鐵和合金鑄鐵兩大類。一般鑄鐵可分為普通鑄鐵和變質(zhì)(孕育)鑄鐵。
二、鑄鐵的性能和特點(diǎn)
鑄鐵是碳含量大于2.11%的鐵碳合金,并且還含有較多量的硅、錳、硫和磷等元素。它具有生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。大部分機(jī)械設(shè)備的箱體、殼體、機(jī)座、支架和受力不大的零件多用鑄鐵制造。
①灰口鑄鐵?;铱阼T鐵的組織由石墨和基體兩部分組成。基體可以是鐵素體、珠光體或鐵素體加珠光體,相當(dāng)于鋼的組織。因此鑄鐵的組織可以看成是鋼基體上分布著石墨。
灰口鑄鐵包括普通灰口鑄鐵和孕育鑄鐵兩種?;铱阼T鐵價(jià)格便宜、應(yīng)用最廣泛,在各類鑄鐵的總產(chǎn)量中,灰口鑄鐵占80.0%以上。影響灰口鑄鐵組織和性能的因素主要是化學(xué)成分和冷卻速度。
②球墨鑄鐵。其綜合機(jī)械性能接近于鋼,因鑄造性能很好、成本低廉、生產(chǎn)方便,在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
球墨鑄鐵的成分要求比較嚴(yán)格,與灰口鑄鐵相比,它的含碳量較高,通常在4.5%—4.7%范圍內(nèi)變動(dòng),以利于石墨球化。
球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過灰口鑄鐵,而與鋼相當(dāng)。因此對于承受靜載的零件,使用球墨鑄鐵比鑄鋼還節(jié)省材料,而且重量更輕。不同基體的球墨鑄鐵,性能差別很大,球墨鑄鐵具有較好的疲勞強(qiáng)度,實(shí)驗(yàn)表明,球墨鑄鐵的扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度甚至超過45號鋼。在實(shí)際應(yīng)用中,大多數(shù)承受動(dòng)載的零件是帶孔或帶臺(tái)肩的,因此用球墨鑄鐵來代替鋼制造某些重要零件,如曲軸、連桿和凸輪軸等。
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