HT150灰鑄鐵是鑄鐵的一種。碳以片狀石墨形式存在于鑄鐵中。斷口呈灰色。有良好的鑄造、切削性能, 耐磨性好。用于制造機(jī)架、箱體等?;诣T鐵石墨呈片狀,有效承載面積比較小,石墨易產(chǎn)生應(yīng)力集中, 所以灰鑄鐵的強(qiáng)度、塑性、韌度都低于其他鑄鐵。但具有優(yōu)良的減振性、 低的缺口敏感性和高的耐磨性。
*100公斤鑄鐵砝碼,M1級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)砝碼組成成分:
灰鑄鐵碳量較高(為2.7%~4.0%),可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。按基體組織的不同灰鑄鐵分為三類:鐵素體基體灰鑄鐵;珠光體一鐵素體基體灰鑄鐵;珠光體基體灰鑄鐵。
鐵素體灰鑄鐵是在鐵素體的基體上分布著多而粗大的石墨片,其強(qiáng)度、硬度差,很少應(yīng)用;
珠光體灰鑄鐵是在珠光體的基體上分布著均勻、細(xì)小的石墨片,其強(qiáng)度、硬度相對(duì)較高,常用于制造床身、機(jī)體等重要件;
珠光體—鐵素體灰鑄鐵是在珠光體和鐵素體混合的基體上,分布著較為粗大的石墨片,此種鑄鐵的強(qiáng)度、硬度盡管比前者低,但仍可滿足一般機(jī)體要求,其鑄造性、減震性均佳,且便于熔煉,是應(yīng)用廣泛的灰鑄鐵。
灰鑄鐵顯微組織的不同,實(shí)質(zhì)上是碳在鑄鐵中存在形式的不同。灰鑄鐵中的碳有化合碳(Fe3C)和石墨碳所組成?;咸紴?.8%時(shí),屬珠光體灰鑄鐵;化合碳小于0.8%時(shí),屬珠光體—鐵素體灰鑄鐵;全部碳都以石墨狀態(tài)存在時(shí),則為鐵素體灰鑄鐵。
*100公斤鑄鐵砝碼,M1級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)砝碼主要性能:
·力學(xué)性能
灰鑄鐵的力學(xué)性能與基體的組織和石墨的形態(tài)有關(guān)。灰鑄鐵中的片狀石墨對(duì)基體的割裂嚴(yán)重,在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中,使灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于鋼,但抗壓強(qiáng)度與鋼相當(dāng),也是常用鑄鐵件中力學(xué)性能差的鑄鐵。同時(shí),基體組織對(duì)灰鑄鐵的力學(xué)性能也有一定的影響,鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大,強(qiáng)度和硬度低,故應(yīng)用較少;珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細(xì)小,有較高的強(qiáng)度和硬度,主要用來(lái)制造較重要鑄件;鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大,性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業(yè)上較多使用的是珠光體基體的灰鑄鐵。
·其他性能
灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。
·灰鑄鐵性能的影響因素
1、化學(xué)成分的影響。生產(chǎn)中主要是控制碳和硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。碳、硅質(zhì) 量分?jǐn)?shù)過(guò)低,鑄鐵易出現(xiàn)白口組織,機(jī)械性能和鑄造性能都很低; 碳、硅 質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高時(shí),石墨片過(guò)多且粗大,甚至在鐵水中表面出現(xiàn)石墨的漂浮, 降低鑄件的性能和質(zhì)量。因此,灰鑄鐵中的碳、硅含量一般控制在2%~ 4%C; 1.0%~2.0%Si; 0.5%~1.4%Mn。
2、冷卻速度的影響: 在一定的鑄造工藝條件下,鑄件的冷卻速度對(duì)石 墨化程度影響很大。鑄件的不同壁厚隨著壁厚的增加,冷卻速度減慢,碳 原子有充分?jǐn)U散時(shí)間,則有利于石墨化過(guò)程充分進(jìn)行,室溫組織易形成灰 鐵組織; 但薄壁零件在冷卻過(guò)程中冷速過(guò)快,容易形成白口鐵組織。
熱處理:
灰鑄鐵的熱處理后只能改變基體組織,不能改變石墨的形態(tài),因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學(xué)性能?;诣T鐵的熱處理主要用于消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和白口組織,穩(wěn)定尺寸,改善切削加工性能,提高表面硬度和耐磨性等。
·消除內(nèi)應(yīng)力退火
用以消除鑄件在凝固過(guò)程中因冷卻不均勻而產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力,防止鑄件產(chǎn)生變形和裂紋。其工藝是將鑄件加熱到 500~600℃,保溫一段時(shí)間后隨爐緩冷至150~200℃以下出爐空冷,有時(shí)把鑄件在自然環(huán)境下放置很長(zhǎng)一段時(shí)間,使鑄件內(nèi)應(yīng)力得到松弛,這種方法叫“自然時(shí)效”,大型灰鑄鐵件可以采用此法來(lái)消除鑄造應(yīng)力
·石墨化退火
以消除白口組織,降低硬度,改善切削加工性能。方法是將鑄件加熱到850~900℃,保溫 2~5小時(shí),然后隨爐緩冷至400~500℃,再出爐空冷,使?jié)B碳體在保溫和緩冷過(guò)程中分解而形成石墨。
·表面淬火
提高表面硬度和延長(zhǎng)使用壽命。如對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌表面和內(nèi)燃機(jī)汽缸套內(nèi)壁等灰鑄鐵件的工作表面,需要有較高的硬度和耐磨損性能,可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高(中)頻感應(yīng)加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。