灰铁铸件的特点、分类及应用
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- 发布时间：2022-08-11 09:34
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【概要描述】灰铁铸件的特点、分类及应用 灰铁铸件的力学性能。由于普通灰铸铁中存在石墨，且石墨的抗拉强度几乎为零，所以可以将铸铁视为充满裂纹或孔洞的钢。石墨不仅破坏了基体的连续性，还减小了金属基体在载荷作用下的有效截面积，使实际应力大大增加。
灰铁铸件的特点、分类及应用
【概要描述】灰铁铸件的特点、分类及应用
灰铁铸件的力学性能。由于普通灰铸铁中存在石墨，且石墨的抗拉强度几乎为零，所以可以将铸铁视为充满裂纹或孔洞的钢。石墨不仅破坏了基体的连续性，还减小了金属基体在载荷作用下的有效截面积，使实际应力大大增加。
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- 发布时间：2022-08-11 09:34
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灰铁铸件的特点、分类及应用
灰铁铸件的力学性能。由于普通灰铸铁中存在石墨，且石墨的抗拉强度几乎为零，所以可以将铸铁视为充满裂纹或孔洞的钢。石墨不仅破坏了基体的连续性，还减小了金属基体在载荷作用下的有效截面积，使实际应力大大增加。同时，在石墨的尖角处容易引起应力集中，使尖角处的应力远大于平均应力。前者称为石墨还原，后者称为石墨切割。因此灰铸铁的抗拉强度和弹性模量远低于钢，通常在120 ~ 250MPa σ B左右，抗压强度与钢接近600 ~ 800MPa，塑性和韧性接近于零，属于脆性材料。灰铸铁中石墨的数量、尺寸和分布越大，对力学性能的影响越大。但石墨对灰铸铁的抗压强度影响不大，因为抗压强度主要取决于灰铸铁的基体结构，所以灰铸铁的抗压强度与钢相近。当试样中存在类似灰铸铁石墨片的尖锐缺口时，缺口附近的应力值可达到平均应力值的5倍以上。灰铁铸件存在的应力集中现象即使在相对较小的载荷作用下(远达不到基体的屈服强度)，石墨基体边缘的实际应力也会大于其屈服强度，因此在这里会出现金属的残余变形，甚至出现裂纹(当实际应力超过基体的极限强度时)。这种石墨边缘裂纹的出现进一步减小了灰铁铸件在载荷作用下的有效截面积，加剧了应力集中现象。应力集中顶部也随裂纹快速移动，使裂纹迅速扩展，整个铸件发生脆性破坏。因此，由于石墨的存在而产生的还原和切削作用，使铸铁金属基体的强度不能充分发展。据统计，普通灰铸铁基体的强度利用率不超过30% ~ 50%，说明灰铸铁的抗拉强度很低。另外，由于石墨的存在造成了严重的应力集中现象，导致裂纹的早期发生，抗裂纹发展的能力较差，从而导致脆性断裂，因此灰铸铁的塑性和韧性几乎不表现出来。可见，片状石墨的存在对基体降解的总影响并不是两者的代数和，切割对基体的破坏往往比还原对基体的破坏要大得多。指出普通灰铸铁在受到应力作用时，由于石墨边缘的应力集中，往往会产生少量的残余变形。因此，灰铸铁的应力-应变曲线即使在较低的应力下也不是一条直线，而是曲率恒定的。因此灰铸铁的弹性模量仅具有相对意义。
灰铁铸件的硬度特点。钢的布氏硬度与抗拉强度之比是恒定的，约为3;在铸铁中，这种比例广泛分散。在硬度相同的情况下，抗拉强度有一个范围。同样，在强度相同的情况下，硬度也有一个范围，这是因为强度性能受石墨影响较大，硬度基本只反映基体条件。许多厂家用铸铁的硬度来估计其抗拉强度，并在许多方面提出了σ B与HBS的关系。需要指出，只有工艺条件稳定，石墨片的参数基本相似时，该估计才可靠。灰铸铁的硬度是由基体决定的，基体是由压在试块上的钢球决定的。钢球的尺寸相对于石墨裂纹较大，因此外力主要承担在基体上。因此，随着基体中珠光体数量的增加，弥散变大，硬度相应提高。当金属基体中存在较硬的组成相(如游离渗碳体、磷共晶等)时，硬度相应增加。
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