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收藏词条   编辑词条 灰口铸铁

创建时间:2008-08-02

灰口铸铁(gray cast iron)  

灰口铸铁(gray iron)是第一阶段石墨化过程充分进行而得到的铸铁,全部或大部分碳以片状石墨形态存在,断口呈灰暗色,因此得名,它包括一般灰口铸铁(简称灰铸铁)、球墨铸铁麻口铸铁孕育铸铁稀土灰口铸铁等。灰口铸铁其断口的外貌呈浅灰色,故称为灰口铸铁(灰铁)。此价格便宜,应用广泛,灰口铸铁占铸铁的总产量80%以上。

性能及应用
  应用
  成本低,价格低廉,应用广泛。主要应用机床床身、齿轮箱、皮带轮、底座、缸体、盖、手轮等受力不大、耐磨、减震零件。

  性能

  灰铸铁有一定的强度,但塑性和韧性很低,这种性能特点与石墨本身的性能及其在铸铁组织中的存在形态有关。有良好的减震性,用灰铸铁制作机器设备上的底座或机架等零件时,能有效地吸收机器震动的能量;有良好的润滑性能;还有良好的导热性能,这是因石墨是热的良好导体;此外其熔炼也比较方便,并且还有良好的铸造性能。其流动性能良好,线收缩率和体收缩率较小,铸件不易产生开裂,因此适宜于铸造结构复杂的铸件和薄壁铸件,如汽车的汽缸体、汽缸盖等。根据中国国家标准(GB9439—88)灰铸铁的牌号,按单铸φ30mm试棒的抗拉强度划分为六级如表:

化学成分

  生产上使用的灰铸铁含碳量依照牌号而不同,一般含碳量为2.7%~3.8%;含硅量为1.4%~2.1%;含锰量0.5%~1.2%;含硫量为0.03%~0.12%;含磷量在0.3%以下。碳当量3.2%~4.3%,相应的共晶度为0.75~1.0(见铸铁碳当量)。

熔炼 

一般采用冲天炉熔炼(见铸铁冲天炉熔炼),也有采用感应电炉、电弧炉、反射炉、冲天炉一电弧炉、冲天炉一感应炉双联法熔炼等(见双联法熔炼)不同牌号的浇注温度范围为1330~1410℃。铁液的出炉温度比浇注温度要提高50℃,冲天炉的炉料由金属料、焦炭和熔剂组成。高质量的铸造焦炭是提高铁液温度的重要因素。灰铸铁经过孕育处理可以生产出高强度灰铸铁(见孕育铸铁)。灰铸铁中加入适量的铬、镍、钼等合金元素得到的低合金灰铸铁也可以提高强度、硬度等,使其更好地满足一些特定的使用条件。合金总含量一般在3%以下。

传统的是用砂型和砂芯铸造灰铸铁件。也有采用实型铸造、金属型铸造、低压铸造等方法生产铸件。

热处理  

灰铸铁一般不经过热处理直接加工使用。为防止使用中铸件产生变形,一般用低温退火、震动法或时效法消除铸造应力,热处理温度520~550℃。

石墨形态  

在基体中均匀分布的无方向性石墨对基体的割裂作用小,因而使铸铁有较高的强度。而厚片石墨对基体有严重的削弱作用。除片状石墨形态对强度有重要的影响外,还与石墨的数量(体积百分比)有关,石墨量愈多,则铸铁的强度愈低。但铸铁的硬度主要是受到石墨数量的影响,因此铸铁的强度和硬度之间不是简单的比例关系。

质量指标  

(GZ)以相对强度(RG)与相对硬度(RH)的比值表示,是衡量灰铸铁质量的尺度。高强度铸铁根据不同的要求应有适当的硬度,但一般要求灰铸铁有较低的硬度,希望有良好的切削加工性。GZ=RG/RH,根据生产技术水平的高低,GZ的值在0.7~1.4范围内。一般说GZ值愈高,表明铸铁的质量愈好,因而也说明生产技术水平愈高。质量指标在铸铁的研究和生产上是一个重要的概念(见铸铁)。


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