灰鑄鐵性能提高的有效措施

  鑄鐵中含有強度和硬度都很低的石墨。石墨破壞了材料的連續(xù)性和整體性，使其斷裂性能和變形的介質(zhì)不同于鋼，并導(dǎo)致力學(xué)性能出現(xiàn)一些*的變化規(guī)律。

    鑄鐵的力學(xué)性能受一系列因素的影響。石墨的形態(tài)、數(shù)量和分布，基體組織的類型，化學(xué)成分、分布狀態(tài)及鑄件成型工藝和處理過程都有一定的影響。

    抗拉強度是衡量鑄鐵基本力學(xué)性能的主要指標。

    灰鑄鐵強度由基體金屬強度和石墨存在狀態(tài)共同決定。石墨周圍的應(yīng)力集中效應(yīng)以及石墨對基體連續(xù)性的破壞削弱了鑄鐵的強度?；诣T鐵具有類似于鋼的基體金屬，但其拉伸性質(zhì)與碳鋼有明顯的差別。

    灰鑄鐵的應(yīng)力-應(yīng)變曲線只在低應(yīng)力范圍內(nèi)顯示彈性變形特征。應(yīng)力提高后曲線斜率不斷變化表明已經(jīng)偏離胡克定律。斷裂直接發(fā)生在最高的應(yīng)力點。形成這種應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系特征的主要原因在于低應(yīng)力作用下，石墨和金屬基體不同程度分離，石墨的腔體隨之擴大，形成較大的應(yīng)變量。石墨周邊應(yīng)力集中而產(chǎn)生的局部塑性變形對總變形量有一定的影響。但是比較微小。

    石墨體積增大或石墨片體加長都將導(dǎo)致灰鑄鐵斷裂強度下降。試驗表明，基體組織相同、石墨尺寸為0.05-0.3mm的灰鑄鐵抗拉強度隨石墨尺寸增加而接近線性下降；片狀石墨體積分數(shù)增加時，抗拉強度隨之下降。在石墨體積分數(shù)相近的情況下，A型石墨對基體的削弱作用最小。

    對于非合金灰鑄鐵來說，采用孕育處理產(chǎn)生細小的A型石墨+細珠光體基體是提高灰鑄鐵強度的基本途徑。

    在諸多影響灰鑄鐵強度的因素中，化學(xué)成分是主要因素，其中碳硅含量尤為重要。為了提高灰鑄鐵的強度，在考慮鑄件模數(shù)和避免出現(xiàn)白口后選用較低的碳當量值，低碳當量有助于促進鐵水共晶過冷，細化石墨，提高基體中珠光體含量。

    碳和硅以不*相同的方式影響鑄鐵的強度。碳含量高，增加石墨量，促進石墨片體粗化，奧氏體枝晶量相對減少，抗拉強度下降。在碳當量不變的情況下，提高硅含量，碳含量相對降低，石墨量相應(yīng)減少，初生奧氏體量增加。溶入鐵素體的硅有強化作用，有利于提高鑄鐵強度。但是硅能提高共析轉(zhuǎn)變溫度，使珠光體粗化。綜合而言，在低碳當量時提高硅碳比，而在碳當量較高時降低硅碳比，都能促使灰鑄鐵抗拉強度的提高。過低的硅碳比容易使鑄件產(chǎn)生白口，應(yīng)做好孕育處理。

硬度是鑄鐵工作性能的基本指標之一，而且它也反映材料的強度、耐磨性和可切削性的優(yōu)劣。工業(yè)上常以硬度為衡量灰鑄鐵鑄件質(zhì)量的一項關(guān)鍵指標。灰鑄鐵的布氏硬度值與抗拉強度之間處在一定的關(guān)系。

NJ-QP880全譜直讀光譜儀流線型全新設(shè)計的桌面光譜儀，滿足冶煉、金屬制造和機械加工的用戶要求，采用全電腦控制全數(shù)字火花光源，運用CMOS檢測技術(shù)及真空光室可精確測定非金屬元素中C、P、S、N以及各種合金元素含量，實現(xiàn)全譜分析。測定結(jié)果精準，重現(xiàn)性及長期穩(wěn)定性好?？蓹z測基體：Fe、Cu、Al等材料。

　　　　　　　　　南京諾金高速分析儀器廠

　　　　　　　　　2022年8月15目