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蠕墨铸铁的金相组织及性能分析

【摘要】:金相组织 蠕墨铸铁的石墨形状短而厚,头部圆钝,其紧密程度介于片状和球状石墨之间。表1-19 蠕墨铸铁与灰铸铁和球墨铸铁主要物理性能和高温性能的比较3)其他性能。常温下,铁素体基体的蠕墨铸铁冲击韧度为67.7J/cm2,珠光体蠕墨铸铁为34.3J/cm2,蠕墨铸铁的冲击韧度低于球墨铸铁。铁素体蠕墨铸铁弯曲疲劳强度达166MPa,含有60%珠光体的蠕墨铸铁为205.8MPa,超过灰铸铁一倍以上。为了保持蠕墨铸铁良好的导热性,球状石墨应控制在30%以下。

(1)金相组织 蠕墨铸铁的石墨形状短而厚,头部圆钝,其紧密程度介于片状和球状石墨之间。片状石墨的长度与厚度之比978-7-111-56253-5-Chapter02-30.jpg,蠕虫状石墨978-7-111-56253-5-Chapter02-31.jpg,球状石墨978-7-111-56253-5-Chapter02-32.jpg978-7-111-56253-5-Chapter02-33.jpg。根据石墨尺寸、紧密程度和力学性能,蠕墨铸铁分为三种类型,见表1-17。

1-17 蠕虫状石墨分类与力学性能

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蠕墨铸铁铸态基体组织,以较高的铁素体含量(质数分数为40%~50%或更高)为特征。加入稳定珠光体元素(如铜、锡,锑等),可获得铸态珠光体基体,其质数分数为70%左右,也可以采用正火处理方法获得珠光体基体。

(2)性能

1)力学性能。不同珠光体含量的蠕墨铸铁的常温力学性能见表1-18。

1-18 蠕墨铸铁的常温力学性能

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蠕墨铸铁的力学性能主要受基体类型和蠕化率的影响,蠕化率稍低,抗拉强度会有所提高;相同蠕化率,珠光体基体的抗拉强度大于混合基体的,更大于铁素体基体的。蠕墨铸铁的断后伸长率球墨铸铁低,蠕化率低或基体中铁素体量多,则断后伸长率相对提高。蠕墨铸铁的Rp0.2/Rm值是常用铸造工程材料中较高的。

2)物理性能和高温性能。蠕墨铸铁与灰铸铁和球墨铸铁相比较,主要物理性能和高温性能见表1-19。

1-19 蠕墨铸铁与灰铸铁和球墨铸铁主要物理性能和高温性能的比较

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3)其他性能。常温下,铁素体基体的蠕墨铸铁冲击韧度为67.7J/cm2,珠光体蠕墨铸铁为34.3J/cm2,蠕墨铸铁的冲击韧度低于球墨铸铁。蠕墨铸铁的耐磨性为HT300的2.2倍以上,比高磷铸铁提高1倍,而与磷铜钛铸铁相近。铁素体蠕墨铸铁弯曲疲劳强度达166MPa,含有60%珠光体的蠕墨铸铁为205.8MPa,超过灰铸铁一倍以上。在条件基本相同的情况下,蠕墨铸铁的热导率(λ)随着含球状石墨数的减少而增大,λ值可达50W/(m·K),接近于灰铸铁。反之,随着蠕虫状石墨的减少和球状石墨量的增多,热导率则下降。为了保持蠕墨铸铁良好的导热性,球状石墨应控制在30%以下。