灰铸铁揭秘:性能、牌号与工业应用
受拉伸载荷时,石墨片作为应力集中源,使灰铁在抗拉强度上脆弱但抗压和球化率高。也是廉价材料,铸造相对容易,收缩风险极小。这就是灰铁常用于中等强度要求泵零件的原因。因灰铁有高振动阻尼能力,也常用制造电机缸体。本文重点分析灰铁特性及灰铁与球墨铸铁主要区别。
灰铸铁牌号与应用
EN-GJL-300灰铁(GG30)通过合金化达到性能,比EN-GJL-200/250具有优异耐磨性、强度和热处理响应,同时仍保持合理加工性和优良表面光洁度。噪音和振动阻尼极佳。此类灰铁用于制造重型机床、床身、压力机、高压液压件、机架、齿轮、衬套、活塞环、凸轮轴、曲轴、缸体、缸盖等。
EN-GJL-200和250级灰铁(GG20、GG25)提供卓越加工性,极耐热和耐腐蚀。EN-GJL-250(GG25)是最常用灰铸铁合金。提供强度和耐磨性的良好组合,仍易加工并可精加工至高标准。为以珠光体为主的层状铸铁。也易精加工,衰减声振极有效。但强度和耐磨性有限,不推荐热处理提高硬度。EN-GJL-200/250灰铁适用于不承受高机械应力的各类机械零件。因此非常适合旧蒸汽机车炉条、蒸汽动力船和栏杆的G型钢和桥梁。路灯柱也用于金银行业锭模。也可制造汽缸、底座、机床床身、飞轮、缸套、缸体、活塞、制动轮、齿轮箱、压力阀、联轴器板等。
EN-GJL-100和150(GG10、GG15)被视为最低、最基础灰铸铁材料牌号。适用于整体要求较低的简单零件:盖、护罩、机架、手轮、锤、手柄、箱体、滑轮、工作台、泵体、管道、阀门等刚性和耐热能力较低的产品。
最重要的灰铁性能
- 抗压强度:金属或合金承受压缩力的耐久性。灰铸铁抗压强度高,广泛用于建筑柱。其抗压强度可媲美部分钢。
- 抗拉强度:灰铁品种不同,抗拉强度随之变化。某些品种抗拉强度5吨/平方英寸,某些19吨,平均7吨/平方英寸。加钒可提高灰铸铁强度。
- 抗变形性:灰铁适合坚固框架,因有极高抗变形性,提供强力框架。但若有施工问题,灰铸铁结构也会倒塌。
- 低熔点:灰铁熔点低——1140°C至1200°C。
- 抗氧化性:灰铁有高防锈能力,由氧铁反应形成。是避免腐蚀问题的理想方案。
灰铁与球墨铸铁有何不同?
想了解灰铁与球墨铸铁(也称球墨铁)区别?谈谈显微组织、物理性能、化学成分差异。
• 显微组织
灰铁主要优势是含铸造时形成的石墨片。石墨片使断口呈特殊灰色,也赋予该铁合金许多物理性能。球墨铸铁显微组织是石墨球的离散型。球墨铸铁通过合金化工艺将灰铸铁石墨片转化为球墨铸铁,增加裂纹概率。通过此显微组织转变,金属获得优异延展性和伸长率性能。
• 物理性能
球墨铸铁相比灰铁有绝对强度优势。球墨铸铁最大抗拉强度90,000 psi,灰铁仅35,000 psi。屈服强度球墨铸铁通常优于灰铁。球墨铸铁最大屈服强度40,000 psi;灰铁硬度不强,易断裂。球墨铸铁比其他铸铁强度和弹性更大。球墨铸铁比灰铁具有更高强度、延伸率和抗冲击性。球墨铸铁系列为设计工程师提供强度、耐磨、疲劳抗性、韧性及优异延展性的独特组合。所有牌号球墨铸铁机械性能使其成为机械和汽车零件完美材料。灰铁确实是所有铸造金属中最耐用、除锻钢外应用最广的建筑用金属。灰铁是极其廉价的金属产品,几乎任何铸造厂大量供应。
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