F12101灰鑄鐵
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含碳量在2%以上的鐵碳合金。工業(yè)用鑄鐵一般含碳量為2.5%~3.5%。碳在鑄鐵中多以石墨形態(tài)存在,有時(shí)也以滲碳體形態(tài)存在。除碳外,鑄鐵中還含有1%~3%的硅,以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯微組織和性能的主要元素。鑄鐵可分為:
①灰口鑄鐵。含碳量較高(2.7%~4.0%),碳主要以片狀石墨形態(tài)存在,斷口呈灰色,簡(jiǎn)稱灰鐵。熔點(diǎn)低(1145~1250℃),凝固時(shí)收縮量小,抗壓強(qiáng)度和硬度接近碳素鋼,減震性好。由于片狀石墨存在,故耐磨性好。鑄造性能和切削加工較好。用于制造機(jī)床床身、汽缸、箱體等結(jié)構(gòu)件。其牌號(hào)以“HT”后面附兩組數(shù)字。例如:HT20-40(數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度,第二組數(shù)字表示抗彎強(qiáng)度)。
②白口鑄鐵。碳、硅含量較低,碳主要以滲碳體形態(tài)存在,斷口呈銀白色。凝固時(shí)收縮大,易產(chǎn)生縮孔、裂紋。硬度高,脆性大,不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和制作耐磨損的零部件。
③可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理后獲得,石墨呈團(tuán)絮狀分布,簡(jiǎn)稱韌鐵。其組織性能均勻,耐磨損,有良好的塑性和韌性。用于制造形狀復(fù)雜、能承受強(qiáng)動(dòng)載荷的零件。
④球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得,析出的石墨呈球狀,簡(jiǎn)稱球鐵。碳全部或大部分以自由狀態(tài)的球狀石墨存在,斷口成銀灰色。比普通灰口鑄鐵有較高強(qiáng)度、較好韌性和塑性。其牌號(hào)以“QT”后面附兩組數(shù)字表示,例如:QT45-5(組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度,第二組數(shù)字表示延伸率)。用于制造內(nèi)燃機(jī)、汽車零部件及農(nóng)機(jī)具等。
⑤蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)蠕化處理后獲得,析出的石墨呈蠕蟲狀。力學(xué)性能與球墨鑄鐵相近,鑄造性能介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。用于制造汽車的零部件。
⑥合金鑄鐵件。普通鑄鐵加入適量合金元素(如硅、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等)獲得。合金元素使鑄鐵的基體組織發(fā)生變化,從而具有相應(yīng)的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。用于制造礦山、化工機(jī)械和儀器、儀表等的零部件。
灰鑄鐵的組織與性能
Wc=2.5%~3.6%
1、灰鑄鐵的組織
(1)鐵素體灰鑄鐵——石墨化過程充分進(jìn)行;
(2)鐵素體珠光體灰鑄鐵——、二階段石墨化過程充分進(jìn)行,第三階段石墨化過程部分進(jìn)行;
(3)珠光體灰珠鐵——、二階段石墨化過程充分進(jìn)行,第三階段石墨化過程wq沒有進(jìn)行;
2、灰鑄鐵的性能
1)灰鑄鐵的性能主要取決于基體的性能和石墨的數(shù)量、形狀、大小、分布狀況。其中以細(xì)晶粒的珠光體基體和細(xì)片狀石墨組成的灰鑄鐵的性能{zy},應(yīng)用范圍最廣。
2)灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和塑性大大低于具有相同基體的鋼,但石墨片對(duì)灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度影響不大,所以灰鑄鐵廣泛用作承受壓載荷的零件,如機(jī)座、軸承座等。
3)灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、切削加工性能,而且石墨的存在可以起到減磨、減震作用。
變質(zhì)處理(孕育處理)——孕育鑄鐵
1、變質(zhì)處理:澆注前向鐵液中加入變質(zhì)劑,促進(jìn)晶粒細(xì)化。
常用變質(zhì)劑為含硅75%的硅鐵,加入量一般為鐵液重量的0.4%左右。
2、性能:孕育鑄鐵的強(qiáng)度有很大提高,并且塑性、韌性也有所提高。
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