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鑄鐵平板材質選擇灰鑄鐵的理由
作者:精達河北機床制造有限公司 編輯:Admin 發布日期:2013/5/10 16:51:48
在設計鑄鐵平板時,應根據鑄鐵平板受力處主的主要壁厚或平均壁厚選擇牌號。例如,某鑄鐵平板主要壁厚為20~30mm,要求抗拉強度為200MPa,應選擇HT250。...

  鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金,在各種鑄造合金中應用最廣泛。工業上常用鑄鐵的含碳量一般為2.5%~4%,鑄鐵中的硅、錳、硫雜質的含量都比碳鋼高(Si0.6%~0.3%,Mn0.4%~1.2%,P≤0.3%,S≤0.15%,P、S為有害雜質)。
  根據碳在鐵中存在的方式的不同,鑄鐵可分為白口鑄鐵和灰口鑄鐵。
  1、白口鑄鐵 鑄鐵中的碳除部分溶入鑄素體外,大部分以滲碳體的形式存在,斷口為銀白色。由于滲碳體硬而脆,因此白口鑄鐵硬度高,脆性大,銀難進行切削加工。這種鑄鐵在機器制造中很少直接使用,主要作煉鋼原料或用來生產可鍛鑄件。鐵碳平衡相圖中的亞共晶合金、共晶合金和過共晶合金都是白口鑄鐵。
  2、灰口鑄鐵 鑄鐵中的碳全部或大部分以墨的形式存在,斷口為灰色。根據石墨存在的形態灰口鑄鐵可分為以下幾種。
  普通灰口鑄鐵 簡稱灰鑄鐵,其石墨呈片狀。
  根據化學成分,鑄鐵還可分為普通鑄鐵和合金鑄鐵。合金鑄鐵是在普通鑄鐵中加入了其他合金元素,使其具有特殊性能。
  灰鑄鐵
  1、灰鑄鐵的組織 灰鑄鐵是由金屬基體和片狀石墨組成的。按照金屬基體組織,灰鑄鐵可分為三種類型。
  (1)鐵素體灰鑄鐵 其組織是在鐵素體金屬基體上分布著粗大的片狀石墨。這種鑄鐵強度和硬度最低,很少應用。可用來制造低載荷和不重要的零件。
  (2)珠光體灰鑄鐵 其組織是在珠光體金屬基本上分布著細小均勻的片狀石墨。這種鑄鐵的強度和硬度在灰鑄鐵中最高。主要用來制造重要零件。
  (3)珠光體-鐵素體灰鑄鐵 其組織是在珠光體和鐵素體組成的金屬基體上分布著較粗的片狀石墨,屬于中等強度鑄鐵,使用最多。泊頭市精達工量具有限公司常用來制作鑄鐵平板、平臺等鑄件。
  灰鑄鐵的性能特點與碳鋼相比,灰鑄鐵具有以下性能特點。
  力學性能較差 由于石墨的力學性能很低,灰鑄鐵的組織如同在鋼的基體中分布著大量的小裂縫,割斷了基體組織,使基體的承載面積減小。同時片狀石墨灰角處因應力集中,使基體容易產生裂紋,即使在較小的拉應力作用下,裂紋也會迅速擴展導致鑄件斷裂。因此灰鑄鐵的力學性能低于鋼的力學性能。但石墨片對壓應力的影響較小,所以灰鑄鐵的抗拉強度和硬度與同基體的鑄造碳鋼差不多。
  耐磨性好 石墨本身可以起潤滑作用,石墨在摩擦面上被磨掉后形成大量顯微凹坑,能夠貯存潤滑油,因此灰鑄鐵比碳鋼耐磨性好,適合做導軌、滑動軸承、鑄鐵平板、鑄鐵平尺等耐磨件。
  減振性好 減振性是指材料在交變載荷作用下本身吸收振動,使所受振動衰減的能力。由于石墨組織松軟,能阻止振動能量的傳播而起到消除機件振動的作用。因此灰鑄鐵常用來制造機床床身、鑄鐵平板等零件。
  缺口敏感性小 材料在有缺口時的強度明顯低于無缺口時的強度的現象稱為缺口敏感性。由于石墨在基體上相當于形成了許多裂口,使灰鑄鐵對外來的缺口反應不明顯。因此當工件表面出現劃痕或小裂紋外來切口時,對灰鑄鐵疲勞強度的影響比鋼小。
  切削加工性良好 由于石墨的潤滑和對基體的割裂作用,使灰鑄鐵在切削加工中易斷屑、刀具的磨損小。因此具有良好的切削加工性。
  灰鑄鐵的牌號和用途 灰鑄鐵的牌號以“HT”表示其代號,由“灰、鐵”兩字漢語拼音的首字母大寫組成。后面的三位數字表示最低抗拉強度值。
  在設計鑄鐵平板時,應根據鑄鐵平板受力處主的主要壁厚或平均壁厚選擇牌號。例如,某鑄鐵平板主要壁厚為20~30mm,要求抗拉強度為200MPa,應選擇HT250。
  牌號中,HT100為低強度的灰鑄鐵,HT150、HT200、HT250為中強度灰鑄鐵,HT300、HT350為高強度的灰鑄鐵,要經過孕育處理才能獲得。

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