球墨鑄鐵常溫靜載荷性能

1、球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)制作人：職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院牛艷娥球墨鑄球墨鑄鐵鐵常溫靜載荷性能常溫靜載荷性能球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)抗拉強(qiáng)度和延伸率屈服強(qiáng)度彈性模量硬度常溫靜載荷性能Contents目錄球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)圖1 各種球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和延伸率的關(guān)系球墨鑄鐵的強(qiáng)度和延伸率隨基體而不同，下貝氏體或回火馬氏體球墨鑄鐵的強(qiáng)度最高、其次是上貝氏體、索氏體、珠光體基體的球墨鑄鐵，隨鐵素體量的增多，強(qiáng)度下降而延伸率提

2、高，因此鐵素體球墨鑄鐵的強(qiáng)度最低。1.抗拉強(qiáng)度和延伸率球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)圖1示出了各種基體組織球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和延伸率的關(guān)系。對(duì)于珠光體-鐵索體基體組織的球墨鑄鐵，伸長(zhǎng)率()和抗拉強(qiáng)度(MPa)的關(guān)系，可用式(1)表示：()=4.2106（）-2 (1)球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)經(jīng)鐵素體化熱處理后，延伸率可達(dá)30；高強(qiáng)度的珠光體球墨鑄鐵具有百分之幾的伸長(zhǎng)率。等溫淬火球墨鑄鐵(ADI)的抗拉強(qiáng)度-延伸率的范圍與珠光體-鐵索體基體組織的球墨鑄鐵相比，具有高強(qiáng)度和高延伸率的特征，即使抗拉強(qiáng)度為8001000MPa，

3、其延伸率仍能維持10以上；當(dāng)抗拉強(qiáng)度為10001300MPa時(shí)，仍能得到58的延伸率。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)屈服強(qiáng)度又稱屈服點(diǎn)，也稱屈服極限。由于球墨鑄鐵呈連續(xù)屈服行為，通常將0.2%塑性變形應(yīng)力0.2稱為0.2%屈服強(qiáng)度，視為與屈服點(diǎn)相當(dāng)。 球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)球墨鑄鐵的靜載荷性能的一個(gè)突出的特點(diǎn)是屈服點(diǎn)0.2高，超過(guò)正火45鋼，比強(qiáng)度0.2/也高于鋼(據(jù)測(cè)試：球墨鑄鐵的0.2/0.70.8，鋼的0.2/=0.30.57)。屈服點(diǎn)是防止零件產(chǎn)生過(guò)量塑性變形時(shí)選取許用應(yīng)力的設(shè)計(jì)依據(jù)，而屈強(qiáng)比則進(jìn)一步反映材料強(qiáng)

4、度的利用系數(shù)，因此，球墨鑄鐵可以代替鋼制造靜態(tài)承力大、材料強(qiáng)度要求較高的零件。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)球墨鑄鐵的彈性模量一般在140180GPa之間；普通灰鑄鐵的彈性模量在80130GPa之間；而普通碳鋼的彈性模量則在200210GPa之間。彈性模量球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)球墨鑄鐵的彈性模量主要取決于基體的抗拉強(qiáng)度，但它也與石墨球的面積比率有關(guān)，石墨球具有使彈性模量升高的作用，這與石墨的結(jié)構(gòu)、致密程度密切相關(guān)，其作用程度可達(dá)20。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)鋼鐵材料的硬度與抗拉強(qiáng)

5、度有良好的相關(guān)性，均具有相應(yīng)的直線關(guān)系。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)圖2所示為布氏硬度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系?？梢?jiàn)，包括鑄態(tài)、退火態(tài)、熱處理油冷(淬火態(tài))和熱處理空冷(正火態(tài))的球墨鑄鐵的布氏硬度和抗拉強(qiáng)度之間一般均呈直線關(guān)系。硬度與強(qiáng)度圖2 布氏硬度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)圖3 布氏硬度和伸長(zhǎng)率的關(guān)系球墨鑄鐵的硬度和延伸率之間也具有相關(guān)性。鑄態(tài)、退火態(tài)、正火態(tài)和淬火態(tài)(油冷)球墨鑄鐵的延伸率和硬度之間均有相應(yīng)的關(guān)系(見(jiàn)圖3)。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)圖4 球墨鑄鐵的珠光體面積比率與洛氏硬度HRB的關(guān)系也可以通過(guò)基體組織中鐵素體-珠光體的面積比率來(lái)估算硬度值。圖4是洛氏硬度HRB和珠光體面積比率的關(guān)系。可見(jiàn)，兩者之間具有良好的線性關(guān)系。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)球墨鑄鐵的基體組織決定了它具有相應(yīng)的硬度，表2示出各種基體組織球墨鑄鐵的硬度范圍。表2 各種基體組織球墨鑄鐵的硬度基體組織布氏硬度/HBS基體組織布氏硬度/HBS鐵素體149187貝氏體260350鐵