(2)鑄鐵的分類和牌號表示方法。
鑄鐵是碳含量大于2.11%的鐵碳合金,并且還含有較多量的硅、錳、硫和磷等元素。它具有生產設備和工藝簡單、價格便宜等優(yōu)點。大部分機械設備的箱體、殼體、機座、支架和受力不大的零件多用鑄鐵制造。某些承受沖擊不大的重要零件,如小型柴油機的曲軸,多用球墨鑄鐵制造。其原因是鑄鐵價廉,切削性能和鑄造性能優(yōu)良,有利于節(jié)約材料,減少機械加工工時,且有必要的強度和某些優(yōu)良性能,如高的耐磨性、吸振性和低的缺口敏感性等。
1)鑄鐵的分類。
鑄鐵是鐵碳合金的一種,與鋼相比,其成分特點是碳、硅含量高,雜質含量也較高。但是,雜質在鋼和鑄鐵中的作用完全不同,如磷在耐磨磷鑄鐵中是提高其耐磨性的主要合金元素,錳、硅都是鑄鐵中的重要元素,唯一有害的元素是硫。
鑄鐵的組織特點是含有石墨。鑄鐵的韌性和塑性,主要決定于石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布,其中石墨形狀的影響最大。鑄鐵的其他性能也與石墨密切相關,基體組織是影響鑄鐵硬度、抗壓強度和耐磨性的主要因素。
按照石墨的形狀特征,鑄鐵可分為灰口鑄鐵(石墨成片狀)、球墨鑄鐵(石墨成球狀) 和可鍛鑄鐵(石墨團絮狀)三大類。
按照鑄鐵成分中是否含有合金元素,可分為一般鑄鐵和合金鑄鐵兩大類。一般鑄鐵可分為普通鑄鐵和變質(孕育)鑄鐵。
2)鑄鐵牌號的表示方法。
?、儆酶鞣N鑄鐵相應漢語拼音字母的第一個大寫字母作為鑄鐵的代號,當兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時,可在大寫字母后加小寫字母表示。同一名稱鑄鐵需要細分時,取其細分特點的漢語拼音字母第一個大寫字母排在后面。
②在牌號中一般不標注常規(guī)元素碳、硅、錳、硫和磷的符號,但當它們有特殊作用時才標注其元素符號和含量。合金元素的質量分數(shù)大于或等于1.0%時,用整數(shù)表示;小于1.0%時,一般不標注。
?、叟铺栔写柡竺娴囊唤M數(shù)字表示其抗拉強度值(如灰鑄鐵HT100),有兩組數(shù)字時,第一組數(shù)字表示抗拉強度值,第二組數(shù)字表示伸長率值(如球墨鑄鐵QT400—18),兩組數(shù)字之間用“—”隔開。
3)工程中常用鑄鐵的性能和特點。
?、倩铱阼T鐵。灰口鑄鐵的組織由石墨和基體兩部分組成?;w可以是鐵素體、珠光體或鐵素體加珠光體,相當于鋼的組織。因此鑄鐵的組織可以看成是鋼基體上分布著石墨。
灰口鑄鐵包括普通灰口鑄鐵和孕育鑄鐵兩種。灰口鑄鐵價格便宜、應用最廣泛,在各類鑄鐵的總產量中,灰口鑄鐵占80.0%以上。影響灰口鑄鐵組織和性能的因素主要是化學成分和冷卻速度。
?、谇蚰T鐵。其綜合機械性能接近于鋼,因鑄造性能很好、成本低廉、生產方便,在工業(yè)中得到了廣泛的應用。
球墨鑄鐵的成分要求比較嚴格,與灰口鑄鐵相比,它的含碳量較高,通常在4.5%~4.7%范圍內變動,以利于石墨球化。
球墨鑄鐵的抗拉強度遠遠超過灰口鑄鐵,而與鋼相當。因此對于承受靜載的零件,使用球墨鑄鐵比鑄鋼還節(jié)省材料,而且重量更輕。不同基體的球墨鑄鐵,性能差別很大,球墨鑄鐵具有較好的疲勞強度,實驗表明,球墨鑄鐵的扭轉疲勞強度甚至超過45號鋼。在實際應用中,大多數(shù)承受動載的零件是帶孔或帶臺肩的,因此用球墨鑄鐵來代替鋼制造某些重要零件,如曲軸、連桿和凸輪軸等。
?、廴淠T鐵。它的強度接近于球墨鑄鐵,并具有一定的韌性和較高的耐磨性;同時又有灰口鑄鐵良好的鑄造性能和導熱性。
④可鍛鑄鐵??慑戣T鐵是由白口鑄鐵通過退火處理得到的一種高強鑄鐵。它有較高的強度、塑性和沖擊韌性,可以部分代替碳鋼。
?、菽湍ヨT鐵。
⑥耐熱鑄鐵。
?、吣臀g鑄鐵。