灰鑄鐵是一種斷口呈灰色、碳主要以片狀石墨出現(xiàn)的鑄鐵。
灰鑄鐵在結(jié)晶過程中,約有w(C)為80%的碳以石墨的形式析出,這就給灰鑄鐵帶來兩方面的特點:一方面,由于石墨強(qiáng)度較低(Rm﹤20N/mm2),且以片狀的形態(tài)存在,割裂了基體的連續(xù)性,因此灰鑄鐵的強(qiáng)度不高,脆性較大。另一方面,由于石墨的存在,灰鑄鐵具有良好的減震性、耐磨性、切削加工性和缺口敏感性。由于共晶結(jié)晶過程中石墨化膨脹,還有減少縮松、縮孔的傾向。同時,灰鑄鐵還有較高的抗壓強(qiáng)度。
灰鑄鐵的牌號是按照強(qiáng)度劃分的,國標(biāo)GB/T 9439-1988《灰鑄鐵件》有7個牌號,見表。
表:單鑄試棒的牌號
牌號
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抗拉強(qiáng)度
Rm/(N/mm2)
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硬度
HBW
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牌號
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抗拉強(qiáng)度
Rm/(N/mm2)
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硬度
HBW
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HT100
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100
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143~239
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HT300
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300
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187~255
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HT150
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150
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163~229
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HT350
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500
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197~269
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HT200
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200
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170~241
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HT400
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HT250
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250
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170~241
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灰鑄鐵傳統(tǒng)的化學(xué)成分中Si/C比較低(0.40~0.55)。GQ-3C化學(xué)成分分析儀器研究表明,適當(dāng)提高Si/C比(0.65~0.85),是提高鑄鐵內(nèi)在質(zhì)量的重要途徑之一。提高Si/C比的作用是:可使連續(xù)的初析奧氏體枝晶增加,這就像混凝土中的鋼筋一樣,對灰鑄鐵起到加固的作用,可擴(kuò)大穩(wěn)定系和介穩(wěn)定系的溫度差,增加過冷度△T,從而細(xì)化石墨,有效地擴(kuò)大集體組織的利用率;還可降低灰鑄鐵的白口傾向,減小斷面敏感性,提高彈性模量和形變抗力。當(dāng)然,Si/C比較高,會使鐵素體增加,強(qiáng)度和硬度有所降低,這一點也應(yīng)注意。