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什么是灰鑄鐵?

時(shí)間:2023-10-06點(diǎn)擊:0

灰鑄鐵中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常為2.8%~3.6%, 且以片狀石墨的形態(tài)存在。


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灰鑄鐵幾乎沒有塑性及韌性。其抗拉強(qiáng)度也不高,一般均低于400MPa。但其卻有優(yōu)良的工藝性能,如良好的切削加工性、良好的耐磨性、減震性和較低的缺口敏感性等,加之價(jià)格低廉,因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,主要用于各種機(jī)床床身、箱體、殼體和導(dǎo)軌、缸體等。

在灰鑄鐵的顯微組織中,除片狀石墨外,基體組織一般為鐵素體、鐵素體+珠光體和珠光體三種?;诣T鐵的力學(xué)性能主要取決于基體;其中鐵素體基體的灰鑄鐵的強(qiáng)度、硬度和耐磨性較低,但塑性較好;珠光體基體的灰鑄鐵的強(qiáng)度、硬度較高,耐磨性較好,但塑性較差。鐵素體+珠光體基體的灰鑄鐵的性能介于兩者之間。

灰鑄鐵焊接時(shí)的主要問題是白口問題和裂紋問題。

(1)白口問題 在一般焊接條件下,由于焊縫及熱影響區(qū)的冷卻速度極快,如果焊縫金屬與母材為相同成分,則焊縫組織往往會(huì)形成大量的共晶滲碳體和二次滲碳體。這時(shí)的焊縫組織相當(dāng)于白口鐵的組織形態(tài),故稱之為白口組織。而熱影響區(qū)由于冷卻速度常常高于焊縫,則更易于形成白口組織。這種白口組織的出現(xiàn),經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)出現(xiàn)焊接裂紋。而且,由于硬脆的滲碳體的存在,使焊縫附近很難進(jìn)行機(jī)械加工和切削加工。

(2)裂紋問題 在灰鑄鐵焊接時(shí),由于片狀石墨的存在,其尖端相當(dāng)于先天的裂紋源。而基體中由于大量淬硬組織的存在,塑性和韌性很差,裂紋很容易發(fā)生擴(kuò)展。即使焊縫中沒有淬硬組織存在時(shí),在焊接拘束度較大時(shí),由于片狀石墨基本上沒有強(qiáng)度,石墨片尖端和兩側(cè)也可能由于應(yīng)力的作用而出現(xiàn)裂紋。這種裂紋一般發(fā)生在400℃以下,稱為淬硬脆化裂紋,屬于冷裂紋的一種。在鑄鐵焊接時(shí),這種裂紋極易出現(xiàn),甚至在焊接時(shí)就能聽到開裂的聲音。該種裂紋一般為橫向裂紋,有時(shí)可擴(kuò)展到整個(gè)焊縫截面。