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灰铁简介

这些是铁 - 碳合金(和一种铸铁形式),碳含量超过2%,通常在2至4%的范围内,加入约1%硅。它们与钢的不同之处在于,存在的碳含量超过1.7%的溶解度。该碳以奥氏体的形式存在,而过量存在于室温下的石墨。因此,灰色铁杆有时被称为钢材中的钢。

结构

灰铸铁的组织通常表现为三相:铁素体、珠光体或马氏体。基质的含碳量很少超过1%。金相切片通常显示石墨为薄片,但它实际上是玫瑰状结构。这些结构的分布对金属的性能有很大的影响。最好的灰铸铁含有钢基体,其中石墨片大小不一,分布均匀。

矩阵结构也会影响属性,如下:

  • 铁氧体基质 - 低强度
  • 珠光体基质 - 更高的强度
  • 马氏体基体-高碳灰口铸铁淬火时,强度高,硬度高。

将硅加入组合物中以帮助形成石墨。控制其他因素,例如冷却速率,以防止形成富含渗碳槽的相位。

灰铁的等级

影响灰铸铁性能最重要的因素是其微观组织,这也是灰铸铁最常用的分类方式。ASTM 48可能是最广泛使用的系统如下:

表1。灰色铁合金的牌号。

类没有。

最低抗拉强度

MPa

Psi.

20.

138.

20000

25.

172.

25000

30.

207

30000

35

241.

35000.

40

276.

40000

45.

310

45000

50.

344

50000

55.

380.

55000.

60.

414

60000

虽然经常被删除,但完整的名称应具有后缀A,B,C或S,其表示试样的尺寸。

关键属性

机械性能

抗拉强度由材料的类别决定。灰铸铁是脆性的,塑性变形小,因此屈服强度和拉伸强度几乎相同。此外,灰铸铁在拉伸载荷下几乎没有任何应变,也不很好地遵循胡克定律。这是因为在结构中石墨的存在导致了微滑移。

由于这些材料不服从欧洲杯足球竞彩胡克定律,应力-应变曲线不是线性的,使得弹性模量的计算很困难。

这些材料的弹塑性变形量较小,表明其延性较低。欧洲杯足球竞彩这反过来又导致了低韧性。

灰色铁杆的抗压强度是它们的强点。抗压强度达到五倍的拉伸强度,而且剪切强度可以仅是拉伸强度的1至1.5倍。

灰铸铁通常也相当硬,硬度随等级的增加而增加(即从20到60)。

疲劳性能与碳钢相似,通常约为抗拉强度的40%。

耐磨性

耐磨性是gery iron的另一个关键设计性能。虽然它们在磨损、微动和某些形式的腐蚀磨损方面可以与中碳钢相媲美,石墨有助于抵抗金属对金属的磨损。当配合材料是淬硬钢时,这种情况确实存在,石墨提供润滑和低磨损的界面。因此,它们在螺纹等应用中不会被卡住。

物理性质

灰铸铁中石墨的存在对其阻尼性能有很大影响。这是抑制弹性变形或振动的能力。在这种情况下,石墨被认为可以吸收振动。

由于石墨的存在,尺寸稳定性也有些不稳定。这种机制包括珠光体转变为铁素体导致生长,石墨内部氧化也导致生长。将操作温度保持在大约400°C以下,将这些影响降到最低。

热性能

由于其结构与普通碳钢相似,其导热性能和热膨胀性能也非常相似。

电气性能

石墨的存在影响灰色铁杆的电性能,与钢相比,所有灰色熨斗都将具有更高的电阻率。与具有更精细的石墨岩的结构相比,它们结构中具有粗糙石墨石的灰色铁杆具有更高的电阻。

磁性特性

实际的石墨结构和灰铸铁的类型影响磁导率、矫顽力和迟滞性能。除奥氏体铁外,所有灰铁都具有铁磁性。

耐腐蚀性能

在大多数条件下,灰色铁杆的耐腐蚀性优于碳钢的耐腐蚀性。

当腐蚀开始时,一些基体可能会溶解,留下石墨在表面。由于石墨比基体更贵重,它有效地增加了保护屏障层的形成,这可能更抗腐蚀的腐蚀剂。

热处理

适用于碳钢的工艺同样适用于灰铸铁。然而,由于硅的存在,它们比碳钢更为复杂,因此必须被视为三元合金。

Normailising

正火通常用于通过细化晶粒尺寸来提高强度和硬度。然而,灰铸铁并不依赖于晶粒大小来决定这些性能,因此正火通过消除内应力来减少基体中的偏析,从而提高强度。

退火

退火用于重温内部应力并提高可加工性。它可用于将珠光体或游离渗碳晶酸盐转化为石墨和铁氧体。退火也将使拉伸强度降低多达25%。

应力消除

内部应力可能存在的原因包括:

  • 由于截面面积不同,冷却不均匀
  • 通过模具冷却或热处理带来的不均匀冷却
  • 铸件收缩到固体核心。

在400-620℃的温度下消除应力将消除大约75%的内应力。进一步的应力降低可以在650°C进行,这可能会消除所有的残余应力,但可能会形成石墨,作为珠光体的代价。为了使强度最大化,通常建议在540°C至565°C范围内进行热处理。

淬火硬化

淬火硬化能产生更强、更硬、更耐磨的灰口铸铁。然而,增加的强度只有在回火后才会出现,因为淬火硬化实际上会降低强度。淬火硬化也可引起高达0.5%的膨胀。

由于灰铸铁的碳含量大于2%,它们可以进行淬火硬化,然而,当复合碳含量在0.5到0.7%之间时,可以实现最佳硬化。因此,硬化的最佳组织是珠光体基体与细石墨晶粒,这些材料应用于生产淬硬灰铁铸件。欧洲杯足球竞彩

具有铁氧体和石墨结构的灰色铁杆需要长时间浸泡在Aultenitising温度下,这是因为铁氧体中没有足够的碳来生产完全马氏体结构,并且必须通过溶解自由石墨来将碳加入基质中。因此,如此,这些材料不能被火焰或诱导硬化,因为不充分地暴露于奥氏体化温度欧洲杯足球竞彩以允许石墨溶解。

一般回火温度在370到430°C之间,但取决于被处理的灰铸铁的实际类型。

设计方面

由于灰铁的抗拉强度差,应加载压缩服务。

此外,灰铸铁的低韧性意味着应尽可能避免冲击载荷。

应用程序

发动机及机械零件

由于金属到金属磨损的速率低,灰铁是一种流行的金属,用于发动机块。低磨损率也看到灰色铁杆用于齿轮,凸轮和机器方式,在最终加工之前应该有压力。当需要最大耐磨性时,应使用火焰硬化。

管道

灰色铁杆已经广泛用于过去用于水和污水的管道,因为它们是耐碱,海水和一些酸的攻击。

机器基

由于灰铁具有吸收振动的能力,因此常用于机器底座。

这些信息来源于Fonderie Saguenay提供的资料。欧洲杯足球竞彩

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引用

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  • 美国心理学协会

    Fonderie奈。(2019年4月29日)。灰铁简介。AZoM。2021年10月28日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=783检索。

  • MLA.

    Fonderie奈。《灰铁入门》。AZoM.2021年10月28日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=783 >。

  • 芝加哥

    Fonderie奈。《灰铁入门》。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=783。(2021年10月28日生效)。

  • 哈佛

    Fonderie奈》2019。灰铁简介.viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=783。

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