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主要化學(xué)成分ｗＭｅ×１０００室溫力學(xué)性能 ≥ ＣＳｉＭｎＰＳ σｓ或 σ０．２／ＭＰａ σｂ／ＭＰａ δ×１０ ００ ψ×１００ＡＫＶ／ＪＺＧ２００～４０００．２００．５００．８００．０４２０００４０００２５４０４７ＺＧ２３０～４５００．３００．５００．９００．０４２３０４５０２２３２３５ＺＧ２７０～５０００．４００．５００．９００．０４２７０５０００１８２５２７ＺＧ３１０～５７００．５００．６００．９００．０４３１０５７０１５２１２４ＺＧ３４０～６４００．６００．６００．９００．０４３４０６４０１０１８１６ ·２７· 鑄造碳鋼的特性及用途舉例： １）ＺＧ２０００－４０００ 有良好的塑性、韌性和焊接性能。用于制作承受載荷不大，要求韌性的
各種機(jī)械零件，如機(jī)座、變速箱殼等。２）ＺＧ２３０－４５０ 有一定的強(qiáng)度和較好的塑性、韌性，焊接性能良好，切削加工性尚可。用于制作承受載荷不大，要求韌性的各種噴霧干燥機(jī)機(jī)械零件，如砧座、外殼、軸承蓋、底板、閥體、犁柱等。３）ＺＧ２７０－５００ 有較高的強(qiáng)度和較好的塑性，鑄造性能良好，焊接性能尚好，切削加工性佳，用途廣泛，用于制作軋鋼機(jī)機(jī)架、軸承座、連桿、箱體、缸體等。４）ＺＧ３１０－５７０ 強(qiáng)度和切削加工性良好，塑性和韌性較低，用于制作承受載荷較高的各種機(jī)械零件，如大齒輪、缸體、制動(dòng)輪、輥?zhàn)拥�。５）ＺＧ３４０－６４０ 有高的�?qiáng)度、硬度和耐磨性，切削加工性中等，焊接性能較差，流動(dòng)性好，裂紋敏感性較大，可用以制作齒輪、棘輪等。２．鑄鐵鑄鐵是ｗ≥２．１１１％的鐵碳合金，合金中含有較多的硅、錳等元素，使碳在鑄鐵中大多數(shù)以石Ｃ 墨形式存在。鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能、切削加工性、減摩性與消振性和低的缺口敏感性，而且熔煉鑄鐵的工藝與設(shè)備簡單、成本低。目前，鑄鐵仍然是工業(yè)生產(chǎn)中最重要工程材料之一。根據(jù)鑄鐵中石墨的形態(tài)鑄鐵可分為：灰口
鑄鐵（石墨以片狀形式存在）、球墨鑄鐵（石墨以球狀形式存在）、蠕墨鑄鐵（石墨以蠕蟲狀形式存在）、可鍛鑄鐵（石墨以團(tuán)絮狀形式存在）。 （１）灰口鑄鐵灰口鑄鐵化學(xué)成分的—般范圍是：ｗＣ＝２．５％～４．０％，ｗＳｉ＝１．０％～２．２％，ｗＭｎ＝０．５％～１．３％，ｗＳ≤０．１５％，ｗＰ≤０．３％。灰口鑄鐵組織由金屬基體和片狀石墨兩部分組成的。其基體可分為珠光體、珠光體＋鐵素體、鐵素體三種。 １）灰口鑄鐵的性能 灰口鑄鐵的力學(xué)性能主要取決于基體組織和石墨存在形式，灰口鑄鐵中含有比鋼更多的硅、錳等元素，這些元素可溶于鐵素體而使基體強(qiáng)化，因此，其基體的強(qiáng)度與硬度不低于相應(yīng)的鋼。但由于片狀石墨的強(qiáng)度、塑性、韌性幾乎為零，所以鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性比鋼低。石墨片的數(shù)量越多，尺寸越粗大，分布越不均勻，鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和塑性就越低�；铱阼T鐵的抗壓強(qiáng)度、硬度與耐磨性，由于石墨存在對其影響不大，故灰口鑄鐵的抗壓強(qiáng)度較好。為了提高灰鑄鐵的力學(xué)性能，生產(chǎn)上常采用孕育處理。它是在澆注前往鐵液中加入少量孕育劑（硅鐵或硅鈣合金），使鐵液在凝固時(shí)產(chǎn)生大量的人工晶核，從而獲得細(xì)晶粒珠光體基體加上細(xì)小均勻分布的片狀石墨的組織。經(jīng)孕育處理后的鑄鐵稱為孕育鑄鐵。孕育鑄鐵具有較高的強(qiáng)度和硬度，具有斷面缺口敏感性小的特點(diǎn)，因此孕育鑄鐵常作為力學(xué)性能要求較高，且斷面尺寸變化大的大型鑄件，如機(jī)床床身等�；铱阼T鐵具有良好的鑄造性能、切削加工性、減摩性和消振性，鑄鐵對缺口的敏感性較低。 ２）灰鑄鐵的牌號和應(yīng)用 灰鑄鐵的牌號、力學(xué)性能和應(yīng)用舉例
見表１．２．６。其中ＨＴ表示 “灰鐵”二字的漢語拼音的字首，后面三位數(shù)字表示最小抗拉強(qiáng)度值。（２）球墨鑄鐵球墨鑄鐵的化學(xué)成分與灰鑄鐵相比，其特點(diǎn)是碳、硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，而錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，對硫和磷的限制較嚴(yán)，并含有一定量的稀土鎂。一般ｗＣ＝３．６％～４．０％，ｗＳｉ＝２．０％～３．２％。錳 ·２８· 有去硫、脫氧的作用，并可穩(wěn)定和細(xì)化珠光體。珠光體基體ｗＭｎ＝０．５％～０．７％，鐵素體基體ｗＭｎ ＜０．６％。硫、磷都是有害元素，一般ｗ＜０．０７％，ｗ≤０．１％。球墨鑄鐵的組織是在鋼的基體上分布著球狀石墨。球墨鑄鐵在鑄態(tài)下，其基體是有不同數(shù)量鐵素體、珠光體、甚至有滲碳體同時(shí)存在的混合組織，故生產(chǎn)中需經(jīng)不同熱處理以獲得不同的組織。生產(chǎn)中常有鐵素體球墨鑄鐵、珠光體＋鐵素體球墨鑄鐵、珠光體球墨鑄鐵和下貝氏體球墨鑄鐵。 ＳＰ １）球墨鑄鐵的性能 由于球墨鑄鐵中石墨呈球狀，對金屬基體的割裂作用較小，使球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性、疲勞強(qiáng)度高于其它鑄鐵，球墨鑄鐵有一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是其屈強(qiáng)比較高，因此對于承受靜載荷的零件，可用球墨鑄鐵代替鑄鋼。表１．２．６ 灰鑄鐵的牌號、力學(xué)性能及用途（摘自ＧＢ９４３９—８８８） 牌號鑄件級別鑄件壁厚／ｍｍ鑄件最小抗拉強(qiáng)度 σｂ／ＭＰａ適用范圍及舉例２．５～１０１３０ 低載荷和不重要零件，如蓋、外罩、手輪、支架、重錘等ＨＴ１０００鐵素體灰鑄鐵１０～２０１００２０～３０９０３０～５０８０２．５～１０１７５ 承受中等應(yīng)力（抗彎應(yīng)力小于１０００ＭＰａ）的零件，如支柱、底座、齒輪箱、工作臺、刀架、端蓋、閥體、管路附件及一般無工作條件要求的零件ＨＴ１５０珠光體＋鐵素體灰鑄鐵１０～２０１４５２０～３０１３０３０～５０１２０２．５～１０２２２０ 承受較大應(yīng)力（抗彎應(yīng)力小于３００ＭＰａ）和較重要零件，如氣缸體、齒輪、機(jī)座、飛輪、床身、缸套、活塞、剎車輪、聯(lián)軸器、齒輪箱、軸承座、液壓缸等
