球墨铸铁力学功能

  铁好。在抗拉强度方面,铁素体球墨铸铁和退火 25 钢附近,珠光体球墨铸铁与正火 45 钢适当,且耐磨性较好。而贝氏体球墨铸铁则超越 18CrMnTi 低合金钢,但塑性、耐性

  为了进一步了解球墨铸铁的功能特色,现将球墨铸铁和其它钢铁资料的功能列于表

  1 中。能够精确的看出,球墨铸铁的力学功能远超越灰铸铁和孕育铸铁,也比同基体的可锻铸

  弹性模量是一般碳钢的 70%~80%,球墨铸铁的弹性模量与其抗拉强度有关,抗拉强度 越高则弹性模量也就越高。因而,球墨铸铁的弹性模量首要依据基体的抗拉强度,但 是,它也与石墨球的面积比率有关,石墨球具有使弹性模量升高的效果,这与石墨的结 构、细密程度严密相关,其效果程度可达 20%。

  从图中可见,当冲击吸收功小于 2.4J 时珠光体球墨铸铁的小能量屡次冲击韧度优于 正火 45 钢。并且实验还证明,珠光体球墨铸铁的小能量屡次冲击韧度也优于铁索体球 墨铸铁,但惯例的大能量一次冲击韧度则相反。

  屈从强度又称屈从点,也称屈从极限。因为球墨铸铁呈接连屈从行为,一般将 0.2%

  球墨铸铁的静载荷功能的一个杰出的特色是屈从点σ0.2 高,超越正火 45 钢,比强度

  σ0.2/σb也高于钢(据测验:球墨铸铁的σ0.2/σb=0.7~0.8,钢的σ0.2/σb=0.3~0.57)。屈从点 是避免零件发生过量塑性变形时选取许用应力的规划依照,而屈强比则进一步反映资料

  图 4 球墨铸铁的珠光体面积比率与洛氏硬度 HRB 的联系 氏硬度 HRB 的联系

  也能够经过基体安排中铁素体-珠光体的面积比率来预算硬度值。图 4 是洛氏硬度

  图 1 示出了各种基体安排球墨铸铁的抗拉强度和延伸率的联系。关于珠光体-铁索

  体基体安排的球墨铸铁,延伸率δ(%)和抗拉强度σb(MPa)的联系,可用式(1)标明:

  强度的利用系数,因而,球墨铸铁能替代钢制作静态承载力大、资料强度要求较高的

  80~130GPa 之间;而一般碳钢的弹性模量则在 200~210GPa 之间。也就是说球墨铸铁的

  表 3 数据标明,球墨铸铁的曲折疲劳强度与其抗拉强度的添加呈正向联系。因而,

  选用滚压、喷丸等机械办法使工件外表变形强化。它使晶格畸变加重,进步外表残

  1.抗拉强度和延伸率 球墨铸铁的强度和延伸率随基体而不同,下贝氏体或回火马氏体球墨铸铁的强度最 高,其次是上贝氏体、索氏体、珠光体基体的球墨铸铁,随铁素体量的增多,强度下降 而延伸率进步,因而铁素体球墨铸铁的强度最低。

  从表 4 能够精确的看出,球墨铸铁对缺口的敏感性比钢小,在用润滑试样实验时,球墨铸

  4.硬度 图 2 所示为布氏硬度与抗拉强度的联系。可见,包含铸态、退火态、热处理油冷(淬 火态)和热处理空冷(正火态)的球墨铸铁的布氏硬度和抗拉强度之间一般均呈直线 布氏硬度与抗拉强度的联系

  球墨铸铁的硬度和延伸率之间也具有相关性。铸态、退火态、正火态和淬火态(油 冷)球墨铸铁的延伸率和硬度之间均有相应的联系(见图 3)。

  铁的曲折疲劳强度σ-1 比钢低,但用带孔带肩的试样实验时比钢高。故珠光体球墨铸铁适 合于制作各种动力机的曲轴、凸轮抽等轴类零件。

  冲击韧度仅对高耐性球墨铸铁而言,而珠光体球墨铸铁的一次性冲击韧度比 45 钢 低。因而,一些要求接受巨大冲击裁荷的零件,珠光体球墨铸铁的使用就受到了约束。 但在实践使用中的许多零件如曲轴、连杆等作业时接受的是小能量屡次冲击裁荷,如图 5 是珠光体球墨铸铁和正火 45 钢的冲击吸收功 A 和冲击次数 N 曲线)

  经铁素体化热处理后,伸长率可达 30%;高强度的珠光体球墨铸铁具有百分之几的

  等温淬火球墨铸铁(ADI)的抗拉强度-延伸率的规模与珠光体-铁索体基体安排的

  球墨铸铁比较,具有高强度和高延伸率的特征,即便抗拉强度为 800~1000MPa,其延伸

  率仍能保持 10%以上;当抗拉强度为 1000~1300MPa 时,仍能得到 5%~8%的延伸率。

  1.疲劳强度 在交变应力效果下,能够饱尝很多周次的应力循环而仍不开裂时所能接受的最大应 力叫作疲劳极限。资料在交变应力下,一般没有显着的疲劳极限。因而,常依据本身的需求, 取其交变应力循环必定周次 N 后开裂时所能接受的最大应力称为疲劳强度,以σN 标明。 各种基体安排球墨铸铁的疲劳强度见表 3。

  球墨铸铁的基体安排决议了它具有相对应的硬度,各种基体安排球墨铸铁的硬度规模