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铸铁及铸钢的材料特性和结构特点

2022-01-14
1、灰铸铁


灰铸铁是含有片状石墨的铸铁,是应用最为广泛的铸铁,产量占铸铁总产量的80%以上。灰铸铁材料综合力学性能低,抗压强度大,是本身抗拉强度的3到4倍。消振能力比钢大10倍,故经常用来制造承受振动的机座。弹性模量较低,其壁厚变化对力学性能影响较大。


由于其对冷却速度有很大的敏感性,灰铸铁铸件在厚度较薄的截面上经常出现白口和裂纹,而在厚度较厚的截面上又经常导致琉松情况。因此,灰铸铁件截面厚度存在一个临界值,如果超过了这个值,随着壁厚增加,其强度、消振能力、弹性模量等力学性能不仅不会增强,反而显著减弱。由于灰铸铁热稳定性较低,因此不能用于制造那些长时间工作在超过250摄氏度环境下的零件。相比于铸钢材料,采用灰铸铁可以得到厚度更薄,几何形状更复杂的铸件,而且铸件中的残余内应力和翘曲变形都要更小一些。由于在各截面上性能比较均匀,灰铸铁常用于制造要求高,但截面不一定较厚的铸件。

2、蠕墨铸铁

蠕墨铸铁是呈蠕虫状的铸铁,它掺入的石墨形态是介于片状石和球状之间的,化学结构与灰铸铁类似。蠕墨铸铁综合力学性能比灰铸铁略好一点,而比球墨铸铁略逊一筹,其冲击韧性、延长率抗压强度、屈服强度等均在二者之间,壁厚变化对力学性能影响比灰铸铁小。

蠕墨铸铁对冷却速度的敏感性比灰铸铁小得多,且具有良好的导热性,所以经常用来制造工作环境温度苛刻,温度梯度比较大的零件。由于蠕墨铸铁材料强度较高,致密性好,对于缺口的敏感性小,具有良好的工艺性能,可以用来制造几何形状复杂的大型零件。为了节约废钢,减轻铸件的重量,蠕墨铸铁还可用来替代孕育铸铁件,这样做还可以达到有效提升成品率、增强铸件气密性的目的,特别适于生产液压件。

3、球墨铸铁

经过球化处理以及孕育处理而获得的球状石墨称为球墨铸铁,这是上世纪中叶发展起来的一种高强度铸铁材料,综合性能较高,接近于钢,在工业上有十分广泛的应用。球墨铸铁强度、塑性和弹性模量都要比灰铸铁好,抗磨性比灰铸铁高一倍,壁厚变化对力学性能影响小,但消振能力比灰铸铁低。

虽然球墨铸铁对冷却速度的敏感性较大,但由于其具有很高的热稳定性,对高温的耐受能力很强,因而可以用来制造在300到400摄氏度环境下工作的零件。它的力学性能受化学成分改变的影响较小,因此相对于其他铸铁材料,成品率更高。由于体积收缩率大,而线收缩率小,容易形成缩孔、缩松,球墨铸铁铸件通常被设计成厚度均匀的结构,尽量避免厚大断面。

4、铸钢

铸钢是含碳比例在2.11%以下的铁碳合金材料,含碳比例低于0.2%的属于低碳钢,在0.2%到0.5%之间的属于中碳钢,高于0.5%的属于高碳钢。另外,还有低合金钢和高锰钢等类型。铸钢材料综合力学性能高,抗压强度与抗拉强度基本相当,壁厚变化对力学性能影响很小,消振能力较低。

因其壁厚变化对力学性能影响小,故适用于制造大厚度零件,但由于具有内应力和翘曲较大的特点,不适用于制造几何结构复杂的零件。气体饱和倾向较大,材料表面易产生旗气泡,所以加工余量比铸铁材料多。虽然铸钢材料有很高的热稳定性,但由于热收缩率大,温度变化时很容易发生开裂现象,所以设计时要强调壁厚均匀,转角圆滑。



公司简介
诸城市开源铸造有限公司坐落于风筝之都--山东潍坊 ,是一家专业生产中高端碳钢、合金钢、球墨铸铁等材质铸件的民营企业,属当地政府招商引资项目。公司占地面积11000m2,现有员工100余人,其中技术研发人员5人,高级工程师2人,质检人员3人,年产能可达3000吨。
开源铸造致力于OEM铸造,产品广泛应用于机械五金、建筑、电力金具、铁路、汽车、农机等领域。公司拥有稳定的客户群体,产品主要销往欧盟、美国、加拿大、中东等国家和地区。
在生产过程中开源铸造主要采用先进的覆膜砂壳型铸造生产工艺,常规可生产 0.1kg~50kg的铸件,该生产工艺具有制壳、制芯速度快等特点,可批量生产,从而提高了生产效率, 且铸件尺寸稳定,铸件表面光洁。
我司拥有全套环评资质,且已通过SGS ISO 9001:2015 质量体系认证。生产车间配有中频环保电炉、自动模具生产线、热处理炉等设备,同时应用三维模拟浇铸软件和包括炉前分析仪、光谱仪、金相显微镜、拉伸试验机、压力试验机、硬度试验机等在内的先进检测设备,严格控制生产流程,确保产品质量。
我们的使命是通过完整的模具设计制作、卓越的生产工艺和完善的供应链管理为客户提供最为优质的产品和服务。公司本着雄厚的科技力量,先进的检测手段,丰富的生产经验,高度的敬业精神,严谨的科学管理,周到的售后服务,赢得了国内外客户的广泛好评。我们将以卓越品质,优质服务成为您最值得信赖的合作伙伴。


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