球墨铸铁

球墨铸铁件有许多优点

球墨铸铁,也称为球墨铸铁或球墨铸铁,是一组铁,由于其独特的微观结构,表现出高强度、高柔韧性、耐久性和弹性。球墨铸铁的含碳量通常超过3%;它可以弯曲、扭曲或变形而不破裂。其力学性能与钢相似,远远超过标准铸铁的力学性能。

球墨铸铁铸件是将熔融的球墨铸铁倒入模具的空隙中而形成的固体金属物体。球墨铸铁随后冷却并凝固成它所占据的空隙形状。

什么是球墨铸铁?

球墨铸铁发明于1943年,是铸铁的现代翻版。铸铁和球墨铸铁由于其微观结构的不同而具有截然不同的物理性能。

铸铁中所含的石墨和碳呈片状;铸铁具有积极的压缩载荷能力,但高于其自然抗拉强度的拉伸载荷会导致裂纹的形成,并从片状石墨组织的应力点迅速扩展出来。因此,铸铁几乎没有伸长率。它是一种脆性材料,因此在拉伸和冲击加载应用中受到限制。

球墨铸铁内部的石墨呈球状,所以它有时被称为球状石墨.同样,这个词球墨铸铁这是因为球墨铸铁中的碳以结核的形式存在。这种独特的微观结构使球墨铸铁比传统铸铁更好地承受弯曲和冲击载荷。

球墨铸铁是由什么制成的?

生铁
生铁用于生产球墨铸铁

虽然球墨铸铁可以从钢或铁屑中生产,但生铁是大多数现代球墨铸铁铸造厂的主要原料。生铁指铁含量在百分之九十以上的高炉的一次铁生产。

“生铁”一词起源于一种老式的方法,即将高炉铁铸入砂层中的铸模中,铸模的排列方式可以使铸模从一个普通的流道中喂入。由于铸模组类似于一窝乳猪,因此将单个的铁块称为“猪”现代的猪是由一种连续的猪浇铸机生产的。

生铁在球墨铸铁生产中用作纯铁的主要来源。它具有许多独特的优点:生铁含有低残留或有害元素,具有一致的化学性质,促进最佳炉渣条件,并通过提供一致的炉料特性改善过程控制。近年来,由于球墨铸铁铸造厂利用其在替代铁资源(如废铁、熔化废钢和添加碳)方面的优势,对生铁的需求有所增加。

球墨铸铁的优点

球墨铸铁为设计师提供了几个优势:

  1. 球墨铸铁易于铸造和机加工。
  2. 它具有极好的强度重量比。
  3. 球墨铸铁的制造成本比钢低得多。
  4. 具有优良的铸造性和加工性。
  5. 球墨铸铁为设计人员提供了非凡的韧性、低成本制造和可靠性的组合。

球墨铸铁的性能

为了制造不同牌号的球墨铸铁,必须在铸造过程或随后的热处理过程中控制石墨周围的基体结构。不同牌号的球墨铸铁之间存在微小的成分差异,以产生所需的基体(微观组织)。

球墨铸铁可看作是一种基体中散布着石墨球的钢。悬浮石墨球的金属基体的质量对球墨铸铁的性能有显著影响,但石墨球本身没有。

球墨铸铁中有几种基质,最常见的基质;

石墨微观结构
每种金属独特的微观结构改变了其物理性能
  1. 铁氧体-纯的,有球墨的,有弹性的铁,强度很小。该基体耐磨性差,但抗冲击性能高,可加工性好。
  2. 珠光体铁素体和碳化铁的机械混合物(Fe3.C).它相对坚硬,具有适度的延展性。强度高,耐磨性好,抗冲击适中,加工性能好。
  3. 珠光体和铁素体-由珠光体和铁素体的混合物和最常见的商业牌号球墨铸铁基体组成的组织。

普通球墨铸铁牌号

虽然球墨铸铁有许多不同的规格,铸造厂通常提供3个通用等级;

物理机械性能

Astm a536,等级60-40-18

Astm a536,等级65-45-12

ASTM A536,等级80-55-06

抗拉强度,最小值,磅/平方英寸

60,000

65,000

80,000

抗拉强度,最小值,MPa

414

448

552

屈服强度,最小值,磅/平方英寸

40,000

45,000

55,000

屈服强度,最小,MPa

276

310

379

伸长2英寸。或50毫米,最小值%

18

12

6.

密度磅/ in3

0.256

0.256

0.256

密度g/cm3

7.1

7.1

7.1

熔化温度(华氏度)

2,100 – 2,190

2,100 – 2,190

2,100 – 2,190

熔化温度(摄氏度)

1150 - 1200

1150 - 1200

1150 - 1200

抗压强度Ksi

429

429

429

抗压强度MPa

2960

2960

2960

UNS

F32800

F33100

F33800

物理机械性能

Astm a536,等级60-40-18

抗拉强度,最小值,磅/平方英寸

60,000

抗拉强度,最小值,MPa

414

屈服强度,最小值,磅/平方英寸

40,000

屈服强度,最小,MPa

276

伸长2英寸。或50毫米,最小值%

18

密度磅/ in3

0.256

密度g/cm3

7.1

熔化温度(华氏度)

2,100 – 2,190

熔化温度(摄氏度)

1150 - 1200

抗压强度Ksi

429

抗压强度MPa

2960

UNS

F32800

物理机械性能

Astm a536,等级65-45-12

抗拉强度,最小值,磅/平方英寸

65,000

抗拉强度,最小值,MPa

448

屈服强度,最小值,磅/平方英寸

45,000

屈服强度,最小,MPa

310

伸长2英寸。或50毫米,最小值%

12

密度磅/ in3

0.256

密度g/cm3

7.1

熔化温度(华氏度)

2,100 – 2,190

熔化温度(摄氏度)

1150 - 1200

抗压强度Ksi

429

抗压强度MPa

2960

UNS

F33100

物理机械性能

ASTM A536,等级80-55-06

抗拉强度,最小值,磅/平方英寸

80,000

抗拉强度,最小值,MPa

552

屈服强度,最小值,磅/平方英寸

55,000

屈服强度,最小,MPa

379

伸长2英寸。或50毫米,最小值%

6.

密度磅/ in3

0.256

密度g/cm3

7.1

熔化温度(华氏度)

2,100 – 2,190

熔化温度(摄氏度)

1150 - 1200

抗压强度Ksi

429

抗压强度MPa

2960

UNS

F33800

球墨铸铁的应用程序

与灰铸铁相比,球墨铸铁具有更高的强度和延展性。这些特性使其能够有效地应用于各种工业应用,包括管道、汽车部件、车轮、齿轮箱、泵壳、风力发电行业的机架等。由于球墨铸铁不像灰铸铁那样断裂,因此也可安全用于冲击防护应用,例如护柱

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