《球墨鑄鐵特性及其應(yīng)用.ppt》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《球墨鑄鐵特性及其應(yīng)用.ppt（24頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

球墨鑄鐵特性及其應(yīng)用,,球墨鑄鐵的概念,球墨鑄鐵的概況球墨鑄鐵是指鐵液在凝固過(guò)程中碳以球型石墨析出的鑄鐵。與灰鑄鐵相比，其金相組織的最大不同是石墨形狀的改變，避免了灰鑄鐵中尖銳石墨的存在，使得石墨對(duì)金屬基體的切口作用大為減少，基本消除了片狀石墨引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，使得金屬基體的強(qiáng)度利用率達(dá)到70－90％，從而使金屬基體的性能得到很大程度的發(fā)揮。,球墨鑄鐵可以像鋼一樣，通過(guò)熱處理和合金化等措施來(lái)進(jìn)一步提高其使用性能。比如，處理過(guò)的球墨鑄鐵可以取得很好的韌性，延伸率高達(dá)24％；抗拉強(qiáng)度可以高達(dá)1400MPa，基本接近鋼材。與鋼材相比，球墨鑄鐵還有很多優(yōu)點(diǎn)。比如鑄造性能好，成本相對(duì)較低。由于球墨鑄鐵產(chǎn)量的不斷增加，性能不斷開(kāi)發(fā)，現(xiàn)已成功部分取代了鍛鋼和鑄鋼，成為前景廣闊的金屬結(jié)構(gòu)材料。,球墨鑄鐵鑄件形式,1、大斷面球墨鑄鐵2、鑄態(tài)球墨鑄鐵件3、薄壁球墨鑄鐵件4、高強(qiáng)度高韌性球鐵,球墨鑄鐵的性能,球墨鑄鐵的力學(xué)性能以抗拉強(qiáng)度和延伸率兩個(gè)指標(biāo)作為驗(yàn)收依據(jù)。,GB規(guī)定的球墨鑄鐵牌號(hào),一、球墨鑄鐵的力學(xué)性能,1、凈荷載性能（1）硬度球墨鑄鐵的硬度主要取決于基體組織，而且與抗拉強(qiáng)度、延伸率等凈荷載性能有相應(yīng)的關(guān)系。（2）強(qiáng)度和塑性球墨鑄鐵的強(qiáng)度和塑性主要取決于基體組織，下貝氏體或回火馬氏體強(qiáng)度最高，其次是上貝氏體、索氏體、珠光體。隨著鐵素體增多，強(qiáng)度下降，延伸率增加。奧氏體或鐵素體強(qiáng)度較低，塑性較好。,℃,2、動(dòng)荷載性能（1）沖擊韌度：鐵素體球墨鑄鐵由于含硅量變化，貝氏體球墨鑄鐵由于上、下貝氏體及奧氏體數(shù)量變化，沖擊韌度的變化范圍較大。,J,鐵素體球墨鑄鐵試樣沖擊吸收功－溫度曲線(xiàn),各種基體組織球墨鑄鐵常溫沖擊韌度,（2）疲勞強(qiáng)度某些球墨鑄鐵具有很高的疲勞強(qiáng)度，相當(dāng)于45號(hào)正火鋼，如珠光體球鐵。,各種基體組織球墨鑄鐵的彎曲疲勞強(qiáng)度,3、高溫性能（1）硬度各種球墨鑄鐵低溫下有很好的硬度，但在540℃時(shí)開(kāi)始粒狀化，高于650℃開(kāi)始分解，硬度開(kāi)始下降并逐漸接近鐵素體球墨鑄鐵的硬度。,（2）高溫短時(shí)力學(xué)性能圖中表明球墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度隨溫度升高而降低。延伸率中，鐵素體先顯著降低再急劇升高，珠光體緩慢下降，然后顯著增加。,（3）高溫蠕變和持久強(qiáng)度,(4)抗疲勞強(qiáng)度,4、低溫性能隨溫度降低，球墨鑄鐵逐漸發(fā)生由韌性向脆性的轉(zhuǎn)變，尤其在脆性轉(zhuǎn)變溫度以下，沖擊值急劇下降。同時(shí)，屈服強(qiáng)度提高，延伸率下降，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性明顯增加，表現(xiàn)為屈服以后變形量較小即斷裂。對(duì)于常溫下塑韌性較好的鐵素體球墨鑄鐵，低溫下抗拉強(qiáng)度提高。,鐵素體和珠光體的低溫拉伸性能Si：2.1%；P：0.09%,三、球墨鑄鐵的其他性能,1、減震性球墨鑄鐵的減震性?xún)?yōu)于鋼，劣于灰鑄鐵。球化率越高，減震性越差。溫度上升，灰鑄鐵的減震性下降，但是對(duì)球墨鑄鐵的影響很小。球墨鑄鐵的彈性模量高于灰鑄鐵，因此其聲波傳播速度，固有頻率都高于灰鑄鐵。利用聲學(xué)的差別，可檢驗(yàn)球化率等級(jí)。,2、切削性能球墨鑄鐵含有較多的石墨，起到切削潤(rùn)滑作用。因此球墨鑄鐵的切削阻力小于鋼，切削速度較高。珠光體增多使球墨鑄鐵的切削性能下降，貝氏體球墨鑄鐵切削性能較差。所以，閥門(mén)中使用球墨鑄鐵時(shí)，都是采用鐵素體＋珠光體的基體類(lèi)型。,3、焊補(bǔ)性球墨鑄鐵不能焊接，只能焊補(bǔ)。當(dāng)球墨鑄鐵中稀土鎂合金含量較高時(shí)，在焊縫和近焊縫區(qū)易產(chǎn)生白口或馬氏體組織，形成內(nèi)應(yīng)力和裂紋。為此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10044－1988規(guī)定了適用于球墨鑄鐵焊補(bǔ)用的焊條，按照要求，可獲得高強(qiáng)度珠光體基體球墨鑄鐵的焊縫。,4、耐熱性球墨鑄鐵中的石墨彼此分離，與灰鑄鐵相比，可阻礙高溫下氧的擴(kuò)散。因此球墨鑄鐵的抗氧化性和抗生長(zhǎng)性均優(yōu)于灰鑄鐵，也優(yōu)于可鍛鑄鐵。鐵素體球墨鑄鐵的高溫抗生長(zhǎng)性?xún)?yōu)于珠光體球墨鑄鐵。提高硅含量或鋁含量可改善球墨鑄鐵的抗氧化性及耐熱性。,5、耐腐蝕性在大氣中球墨鑄鐵耐蝕性?xún)?yōu)于鋼，與灰鑄鐵、可鍛鑄鐵相近。球墨鑄鐵在土壤的耐蝕性?xún)?yōu)于鋼，與灰鑄鐵相近。球墨鑄鐵抗點(diǎn)蝕能力略強(qiáng)，但球墨鑄鐵管經(jīng)腐蝕后的強(qiáng)度損失則小于灰鑄鐵管。球墨鑄鐵在室溫，0.5%的硫酸溶液的耐蝕性與灰鑄鐵大體相同，開(kāi)始階段球墨鑄鐵的腐蝕率低于灰鑄鐵，但在灰鑄鐵表面形成石墨化層后腐蝕速度下降，球墨鑄鐵則無(wú)下降傾向，而在后期高于灰鑄鐵。球墨鑄鐵和灰鑄鐵在堿溶液中的耐蝕性良好，與鋼相近。球墨鑄鐵對(duì)有機(jī)物、硫化物、熔融金屬（低熔點(diǎn)）的耐蝕性與灰鑄鐵相近。,6、耐磨性球墨鑄鐵是良好的耐磨和減磨材料，耐磨性?xún)?yōu)于同樣基體的灰鑄鐵、碳鋼以致低合金鋼。（1）潤(rùn)滑耐磨球墨鑄鐵的耐磨性?xún)?yōu)于灰鑄鐵。（2）磨料磨損球墨鑄鐵在磨料磨損條件下也有一定應(yīng)用。但與白口鑄鐵、低合金鋼相比，普通球墨鑄鐵的耐磨性并不太好，只有合金球墨鑄鐵或合金貝氏球墨鑄鐵有良好的耐磨性。,球墨鑄鐵的應(yīng)用,鐵素體球墨鑄鐵的性能及應(yīng)用鐵素體球墨鑄鐵是基體組織中，鐵素體占到80％以上，余量為珠光體的球墨鑄鐵，典型牌號(hào)為QT400-15，QT400－18，QT400－10。其性能特點(diǎn)為塑性和韌性較高，強(qiáng)度較低。這種鑄鐵用于制造受力較大而又承受振動(dòng)和沖擊的零件。目前在國(guó)外一些用離心鑄造方法大量生產(chǎn)的球墨鑄鐵鐵管也是鐵素體，并能承受地基下沉以及輕微地震所造成的管道變形，而且具有比鋼高得多的耐腐蝕性，因而具有高的可靠性及經(jīng)濟(jì)性。,混合基體球墨鑄鐵的性能及應(yīng)用QT500-7，QT600-3屬鐵素體和珠光體混合基體的球墨鑄鐵，這種鑄鐵由于有較好的強(qiáng)度和韌性的配合，多用于機(jī)械、冶金設(shè)備的一些部件中。通過(guò)鑄態(tài)控制或熱處理手段可調(diào)整和改善組織中珠光體和鐵素體的相對(duì)數(shù)量及形態(tài)分布，從而在一定范圍內(nèi)改善和調(diào)整和韌性的配合，以滿(mǎn)足各類(lèi)部件的要求。,珠光體球墨鑄鐵的性能及應(yīng)用珠光體球墨鑄鐵是基體組織中，珠光體占80％以上，余量為鐵素體的球墨鑄鐵，QT700－2和QT800-2，可以采用正火處理獲得。珠光體球墨鑄鐵的性能特點(diǎn)為強(qiáng)度和硬度較高，具有一定的韌性，而且具有比45號(hào)鍛鋼較優(yōu)良的屈強(qiáng)比、低的缺口敏感性。,