鑄鐵電機(jī)強(qiáng)不強(qiáng) 關(guān)鍵在哪兒
關(guān)于鑄鐵
談?wù)摶诣T鐵,首先得了解鑄鐵。鑄鐵依碳的存在形式不同分為白口鑄鐵和灰口鑄鐵。
白口鑄鐵 碳除少量存在于鐵素體外,絕大部分以Fe3C(滲碳體)的形式存在于鑄鐵中。斷口呈銀白色、性硬而脆、難以切削加工,局部區(qū)域車(chē)不起的鑄件實(shí)際近似白口鑄鐵。
灰口鑄鐵 碳全部或大部分以自由碳(石墨)的形式存在,斷口呈灰色,是應(yīng)用最廣的一種鑄鐵。
灰鑄鐵概述
鑄鐵的組織包括金屬基體和石墨。石墨化程度不同,得到三種不同組織的灰鑄鐵。
● 鐵素體灰口鑄鐵 碳全部形成石墨,由鐵素體基體和石墨組成。
● 鐵素體—珠光體灰口鑄鐵 由珠光體、鐵素體基體和石墨組成。
● 珠光體灰口鑄鐵 由珠光體基體和石墨組成。
● 珠光體灰口鑄鐵強(qiáng)度最高,應(yīng)用也最多;鐵素體灰口鑄鐵強(qiáng)度低,應(yīng)用極少。
● 灰口鑄鐵牌號(hào)用HT表示灰口鐵,后綴數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度。如HT100、HT150、HT200等。
● 從顯微組織上看,灰口鑄鐵實(shí)際上是鋼的組織中夾雜著片狀石墨。
神奇的石墨
石墨的存在使鑄鐵擁有良好的切削加工性、減摩性和減震性。但石墨本身強(qiáng)度幾乎為零,相當(dāng)于鑄鐵基體組織中有許多小裂縫,割斷了基體組織。另外石墨的尖端引起應(yīng)力集中,大大降低了鑄鐵的機(jī)械強(qiáng)度。降低的程度與石墨的形狀、大小和分布狀況有關(guān)。因此在現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)中廣泛采用各種手段改變石墨的形狀、大小和分布,減少它的危害作用,大幅提升鑄鐵的機(jī)械性能。孕育鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵就是這種努力的結(jié)果。
孕育鑄鐵 在液體鑄鐵澆注前,加入孕育劑或變質(zhì)劑硅鐵、硅鈣合金等,在鑄鐵凝固時(shí)成為石墨結(jié)晶的核心,獲得細(xì)小而均勻分布的石墨片,提高鑄鐵的機(jī)械性能。為保證孕育鑄鐵獲得珠光體基體,含碳和含硅量均應(yīng)小于2.5%。
灰鑄鐵化學(xué)成分及其影響
● 碳和硅是促進(jìn)石墨化得元素。碳和硅的含量愈高,鑄鐵中的石墨數(shù)量愈多,滲碳體愈少。為保證鑄鐵中有一定數(shù)量的石墨存在,以免形成白口鑄鐵,必須具有一定量的碳和硅。灰鑄鐵中含碳量為3.2~4%,含硅量為1~3%。
● 硫妨礙石墨化,且降低流動(dòng)性、增加熱脆性,必須控制在0.15%以下。錳也妨礙石墨化,但影響不大,可和硫形成MnS,減少了硫的有害作用。鑄鐵含錳量為0.6~1.3%。
● 磷對(duì)石墨化沒(méi)啥影響,但能改變鑄鐵的流動(dòng)性。磷含量過(guò)高會(huì)使鑄件變脆,一般控制在0.3%以下。