PDF《高强度灰铸铁件典型质量问题探讨》

1 .灰铸铁强度的提高

4 . 1石墨的影响

4 .

1 . 1石 墨数量 前 己提及,石墨的强度可以作为零对待,因 此灰铁的总 ( 含)碳量愈高,石墨的量 ( 体积 ) 也愈大 ( 全珠光体 的化合碳为

0 .

8 %) ,强度的下 降也愈 明显.

4 .

1 . 2石 墨形态 ( 见 附录 )

4 . 2基体 的影响

4 .

2 .

1 珠光体数量与弥散度及珠光体的性质 正常的灰铸铁金相组织中只有珠光体 ( 或允 许有少量铁素体存在) ,这是出于对强度和耐磨 性方面 的考虑.因为中等晶粒度的铁素体硬度在 HB

8 0左右,拉力强度约

2 5

0 Mp a ~而中等弥散度 的纯碳共析体 ( 全珠光体 )则分别为 H B

2 4 0和800Mp a 左右.珠光体的弥散度 ( 片间距 )对其硬度和强度 的影响不亚于数量的效应 ( 参见下表

1 ) ,但这一 点往往被人们所忽视. 表 1珠光体片间距与硬度的关系 珠光体的片间距, I I 相应的珠光体硬度, H v

0 .

4 0

2 0 o O.

35 2

28 O.

3 O

2 8

7 珠光体是由碳化物 ( 渗碳体 ) 和铁素体组成, 而碳化物可 以是碳化铁 ( 这是最基本的) ,但也 可以是碳化铬、碳化钼、碳化钒……等 以及 由它 们构成的复合碳化物, 复合碳化物的硬度 ( 强度 ) 和稳定性高于单一碳化物 ,这是合金元素提高 F OUNDRY P l ANOR AM A

2 0

0 7 .

2 .

3 5 维普资讯 http://www.cqvip.com 铸造纵族www. f ou n d r y . e o m. e n ( 铸铁)强度的原因之一.合金元素几乎都可固 溶于铁素体并强化铁素体,虽然其固溶量极限与 强化程度各不相同.这是合金元素提高 ( 铸铁 ) 强度 的另一效果.绝大多数合金元素提高珠光体 的数量及其弥散度 ,这是它们提高 ( 铸铁 )强度 的又一作用.对此有必要加以阐述. 根据铁一碳平衡图可知,珠光体是在铸铁冷 却 降温通过共析转变温度区间时 以介稳定形式 相变获得的.反之,当以稳定形式发生相变则将 得到铁素体和石墨. 究竟哪些因素影响铸铁共析转变按介稳定 或按稳定平衡进行 ? 第一 ,当铸铁快速冷却即迅速通过该温度区 间时,碳化物 ( 渗碳体 )将来不及分解从而得到 珠光体组织.这也就是薄壁件和

8 0

0 ℃以上高温 开箱落砂有利于珠光体生成的原因. 第二,有的元素扩大并抬高此温度范围因此 将有利于相变按稳定平衡模式进行,例如硅. 铸铁 学者德拉 帕尔对 此进行大量试验 归纳 其数据得出如下公式 '

: A1 .

2 =

7 3

8 +1 8* ( S i % )1 .

7 5 … (

1 ) A1 .

1 =

7 3

8 +

5 * ( s i %) 一…(2)式亡 } r , A1 . 2为共折转变 的启始 ( 上限) 温度, A1 . 1为终了 ( 下限)温度 .其间为两相区. 这就是硅高不利于铸铁获得珠光体基体而 且粗化珠光体 的缘故. 绝大多数的合金元素- ――例如铜和镍........