灰铸铁铸件生产技术 灰铸铁的性能及孕育铸铁.pdfVIP

灰铸铁铸件生产技术灰铸铁的性能及孕育铸铁--第1页

灰铸铁的性能

一、灰铸铁的力学性能

1.灰铸铁的抗拉强度

灰铸铁思维抗拉强度较低，其牌号中体现了抗拉强度的情况，约为100~250MPa。

仅有普通碳钢的1/3~1/2，但比白口铸铁稍高。灰铸铁若经孕育处理，其抗拉强度可达

250~400MPa。因此，灰铸铁在作为结构零件使用时，一般不使其处于受拉状态。

2.灰铸铁的抗压强度

灰铸铁的抗压强度较高，可达到600~1000MPa，约为其抗拉强度的3~4倍。因此，

灰铸铁有“抗压不抗拉”之说，又因其具有良好的减震性能，广泛用于制造承压的机体或

基础件，如机床床身。

3.灰铸铁的硬度

灰铸铁的硬度范围一般在170~300HBS。其硬度主要取决于基体组织，同时受石墨

组织的影响。其基体组织中珠光体含量越多，珠光体晶粒越细，其硬度越高。在热处理

状态下，组织为贝氏体或马氏体时，硬度也能达到很高的状态。灰铸铁中，其石墨越越

长越粗，其硬度相应下降。

4.灰铸铁的塑性和韧性

2

灰铸铁的伸长率仅为0.3~0.8%，冲击韧度约为2~5J/cm，属于典型的脆性材料，

二、灰铸铁的使用性能

1.良好的减震性能

灰铸铁中的片状石墨，相当于空洞，对基体割裂作用，遇到振动时能够加速能量衰

减，因而具有良好的减震性能。工程上使用灰铸铁，主要考虑这这一特性，一般用来制

造机床床身和精密机器设备的底座。也可以此区别钢和铸铁材质，如敲击钢件时声音响

亮，而敲击灰铸铁时则声音沉闷。

2.良好的耐磨性能

耐磨性能主要表现为抗磨特性和减磨特性，灰铸铁具有良好的减磨性能。由于石墨

本身是良好的固体润滑剂，具有减磨能力。另外，灰铸铁具有硬基体上分布着软质点的

组织特征，预磨或磨合后石墨消失的位置形成微小的空洞，可以储存润滑油，在有良好

润滑的条件下容易产生油膜，因而具有良好的减磨性能。实验表明，灰铸铁具有均匀分

灰铸铁铸件生产技术灰铸铁的性能及孕育铸铁--第1页

灰铸铁铸件生产技术灰铸铁的性能及孕育铸铁--第2页

布的A型石墨和珠光体基体时，其耐磨性能较好。因此，灰铸铁也广泛用于润滑条件下

工作的建模零件，如柴油机汽缸套、活塞环等。

3.较小的缺口敏感性能

灰铸铁在受力条件下，对裂纹或缺口不敏感。也就是说，有缺口和无缺口两种情况

下，其力学性能变化不大。相反，钢对缺口非常敏感，如果钢件表面存在裂纹或缺口，

其力学性能会显著下降。

三、灰铸铁的铸造工艺性能

工艺性能是指材料适应某种工艺成型方法的能力，铸造性能是指某种材料是否适合

铸造成形的能力。灰铸铁具有具有优良的铸造性能，良好的切削加工性能，但焊接性能

很差，不具备锻造性能。

四、改善灰铸铁性能的方法

1.提高冷却速度

2.加入合金元素

3.热处理

4.孕育处理

五、灰铸铁孕育处理

1.灰铸铁孕育处理的原理

图1碳、硅含量与铸铁组织的关系

I－白口区；II－麻口区；II、II、III－灰口区（II－P+G；II－P+F+G；III－F+G）

abb

灰铸铁铸件生产技术灰铸铁的性能及孕育铸铁--第2页

灰铸铁铸件生产技术灰铸铁的性能及孕育铸铁--第3页

图1是碳、硅含量与铸铁组织的关系，从图中可看出，碳和硅共同决定了铸铁的组

织。当碳和硅含量都较低时，铸铁组织是在区域I的白口组织区。当碳硅含量都较高时，