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铸铁平板材质选择灰铸铁的理由
作者:精达河北机床制造有限公司 编辑:Admin 发布日期:2013-5-10 16:51:48
在设计铸铁平板时,应根据铸铁平板受力处主的主要壁厚或平均壁厚选择牌号。例如,某铸铁平板主要壁厚为20~30mm,要求抗拉强度为200MPa,应选择HT250。...

  铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金,在各种铸造合金中应用最广泛。工业上常用铸铁的含碳量一般为2.5%~4%,铸铁中的硅、锰、硫杂质的含量都比碳钢高(Si0.6%~0.3%,Mn0.4%~1.2%,P≤0.3%,S≤0.15%,P、S为有害杂质)。
  根据碳在铁中存在的方式的不同,铸铁可分为白口铸铁和灰口铸铁。
  1、白口铸铁 铸铁中的碳除部分溶入铸素体外,大部分以渗碳体的形式存在,断口为银白色。由于渗碳体硬而脆,因此白口铸铁硬度高,脆性大,银难进行切削加工。这种铸铁在机器制造中很少直接使用,主要作炼钢原料或用来生产可锻铸件。铁碳平衡相图中的亚共晶合金、共晶合金和过共晶合金都是白口铸铁。
  2、灰口铸铁 铸铁中的碳全部或大部分以墨的形式存在,断口为灰色。根据石墨存在的形态灰口铸铁可分为以下几种。
  普通灰口铸铁 简称灰铸铁,其石墨呈片状。
  根据化学成分,铸铁还可分为普通铸铁和合金铸铁。合金铸铁是在普通铸铁中加入了其他合金元素,使其具有特殊性能。
  灰铸铁
  1、灰铸铁的组织 灰铸铁是由金属基体和片状石墨组成的。按照金属基体组织,灰铸铁可分为三种类型。
  (1)铁素体灰铸铁 其组织是在铁素体金属基体上分布着粗大的片状石墨。这种铸铁强度和硬度最低,很少应用。可用来制造低载荷和不重要的零件。
  (2)珠光体灰铸铁 其组织是在珠光体金属基本上分布着细小均匀的片状石墨。这种铸铁的强度和硬度在灰铸铁中最高。主要用来制造重要零件。
  (3)珠光体-铁素体灰铸铁 其组织是在珠光体和铁素体组成的金属基体上分布着较粗的片状石墨,属于中等强度铸铁,使用最多。泊头市精达工量具有限公司常用来制作铸铁平板、平台等铸件。
  灰铸铁的性能特点与碳钢相比,灰铸铁具有以下性能特点。
  力学性能较差 由于石墨的力学性能很低,灰铸铁的组织如同在钢的基体中分布着大量的小裂缝,割断了基体组织,使基体的承载面积减小。同时片状石墨灰角处因应力集中,使基体容易产生裂纹,即使在较小的拉应力作用下,裂纹也会迅速扩展导致铸件断裂。因此灰铸铁的力学性能低于钢的力学性能。但石墨片对压应力的影响较小,所以灰铸铁的抗拉强度和硬度与同基体的铸造碳钢差不多。
  耐磨性好 石墨本身可以起润滑作用,石墨在摩擦面上被磨掉后形成大量显微凹坑,能够贮存润滑油,因此灰铸铁比碳钢耐磨性好,适合做导轨、滑动轴承、铸铁平板、铸铁平尺等耐磨件。
  减振性好 减振性是指材料在交变载荷作用下本身吸收振动,使所受振动衰减的能力。由于石墨组织松软,能阻止振动能量的传播而起到消除机件振动的作用。因此灰铸铁常用来制造机床床身、铸铁平板等零件。
  缺口敏感性小 材料在有缺口时的强度明显低于无缺口时的强度的现象称为缺口敏感性。由于石墨在基体上相当于形成了许多裂口,使灰铸铁对外来的缺口反应不明显。因此当工件表面出现划痕或小裂纹外来切口时,对灰铸铁疲劳强度的影响比钢小。
  切削加工性良好 由于石墨的润滑和对基体的割裂作用,使灰铸铁在切削加工中易断屑、刀具的磨损小。因此具有良好的切削加工性。
  灰铸铁的牌号和用途 灰铸铁的牌号以“HT”表示其代号,由“灰、铁”两字汉语拼音的首字母大写组成。后面的三位数字表示最低抗拉强度值。
  在设计铸铁平板时,应根据铸铁平板受力处主的主要壁厚或平均壁厚选择牌号。例如,某铸铁平板主要壁厚为20~30mm,要求抗拉强度为200MPa,应选择HT250。
  牌号中,HT100为低强度的灰铸铁,HT150、HT200、HT250为中强度灰铸铁,HT300、HT350为高强度的灰铸铁,要经过孕育处理才能获得。

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