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小弟刚下车间没多久,厂里做的是灰铁件,最近看书说石墨形态分好几种,片状的、球状的、蠕状的,看得我有点懵。书上说球墨铸铁强度高,灰铁差点意思,但我看老师傅干活的时候好像也不太在意这个,石墨长啥样真有那么关键吗?
实际生产里不同石墨形态对铸铁的强度、韧性、加工这些性能影响到底有多大?有没有比较直观的对比数据?另外我们熔炼环节能控制石墨形态吗,还是说全靠铁液本身和后期处理?
这个差别真的大,不是差一点半点。举个数:普通灰铸铁抗拉强度一般200-350MPa,珠光体基体的也就到350左右;球墨铸铁铁素体基体能做到400-500MPa,珠光体基体直接上到700-800MPa,差了快三倍。韧性更夸张,灰铁基本是脆的,冲击功个位数;球铁能到20J以上甚至更高。
为啥差这么多?关键就在石墨形状。灰铁里石墨是一片一片的,相当于基体里全是裂纹尖,割裂了基体连续性,受力的时候应力全集中在石墨片尖端,所以强度韧性都拉胯。球铁石墨是球状,应力集中小得多,基体能真正承力。
你们厂如果是做灰铁件,那石墨形态就是片状的没跑了,但片状石墨也有讲究,A型石墨(均匀片状)性能最好,D型(细小无方向)适合耐磨件,E型(长片)就差点意思。熔炼上主要是控制碳硅含量、冷却速度、孕育处理这些来影响石墨形态。
光看书没用,得看你具体做啥件。灰铁的片状石墨虽然强度低,但它有它的好处——减震性能好、导热好、铸造流动性好、还便宜,所以发动机缸体、机床床身这些必须用灰铁,用球铁反而不行。蠕墨铸铁是现在比较火的方向,强度比灰铁高不少(抗拉能到400MPa以上),导热和减震又比球铁好,气缸盖盖子很多用蠕铁的。控制石墨形态最关键的不是熔炼,是铁液处理工艺,喂丝、孕育、球化处理这些。
想问一下你们做的是什么牌号的灰铁?HT250还是HT200?另外孕育剂加的多少?有时候性能波动大不一定是石墨形态的事,也可能是基体组织的问题,珠光体含量够不够、磷共晶有没有超标这些。