灰铸铁的拉伸性能
铸铁抗拉强度计算公式
铸铁抗拉强度计算公式
铸铁的抗拉强度是指材料在拉伸加载下的抵抗能力，通常以抗拉强度（Tensile Strength）来表示。
铸铁的抗拉强度计算公式可以通过实验测试获得，也可以根据材料的性能表格和规范来查找。
一般而言，铸铁的抗拉强度可以通过以下公式表示：
抗拉强度= 最大拉伸力/断面积
其中：
最大拉伸力是在拉伸试验中测得的铸铁试样破裂前的最大受力值。
断面积是试样断裂时的横截面积。
需要注意的是，抗拉强度是一个材料在拉伸加载下的最大抵抗能力，因此在工程设计和材料选择中，通常使用这个指标来评估铸铁的性能。
另外，铸铁通常分为灰铸铁、球墨铸铁等不同类型，它们的性能有所不同，因此具体的计算公式可能会有差异。
在实际应用中，建议
根据具体的铸铁材料和规范来确定抗拉强度的计算方法，以确保准确性和可靠性。
灰铸铁屈服强度-概述说明以及解释
灰铸铁屈服强度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在工程实践中，灰铸铁作为一种常用的工程材料，在各种应用中发挥着重要作用。
灰铸铁具有良好的耐磨性、抗压性和耐腐蚀性，广泛应用于机械制造、汽车制造、建筑工程等领域。
其屈服强度是衡量材料抗拉伸能力的重要参数之一，也是评价其工程性能的关键指标之一。
因此，研究灰铸铁的屈服强度及其影响因素对于提高其工程质量和实际应用具有重要意义。
本文将深入探讨灰铸铁的定义、特点以及影响其屈服强度的因素，介绍灰铸铁屈服强度的测试方法，并对其重要性进行总结和归纳。
同时，展望未来研究方向，为灰铸铁材料的进一步优化和应用提供理论支持和指导。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将从灰铸铁的定义和特点入手，介绍灰铸铁的基本知识，包括其组成、性能等方面。
接着，将探讨影响灰铸铁屈服强度的因素，分析各种因素对灰铸铁性能的影响。
最后，将介绍灰铸铁屈服强度的测试方法，为读者提供了解灰铸铁强度测试的基本手段。
通过本文的了解，读者将更加深入地了解灰铸铁的屈服强度特性，为相关领域的研究和应用提供重要参考。
1.3 目的：本文的主要目的是探讨灰铸铁的屈服强度，并分析影响其屈服强度的因素。
通过对灰铸铁的定义和特点进行介绍，以及对其屈服强度的测试方法进行探讨，我们希望能够更全面地了解灰铸铁在工程实践中的应用和性能表现。
同时，通过总结灰铸铁屈服强度的重要性，归纳影响其屈服强度的主要因素，并展望未来研究方向，我们希望为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启发。
通过本文的研究，我们期望能够为工程实践提供可靠的指导和建议，提升灰铸铁产品的质量和性能，推动行业的发展和进步。
2.正文2.1 灰铸铁的定义和特点:灰铸铁是一种含有石墨片或球状石墨的铸铁，其特点是具有较高的抗压强度和塑性，在工程领域中被广泛应用。
灰铸铁的主要成分是铁、碳和硅，其中碳的含量一般在2~4之间。
石墨片或球状石墨的存在使灰铸铁具有优良的润滑性和吸振性能，使其在耐磨性和耐冲击性方面表现出色。
低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验
低碳钢和铸铁拉伸压缩实验报告摘要：材料的力学性能也称为机械性质，是指材料在外力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。
它是由试验来测定的。
工程上常用的材料品种很多，下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表，分析材料拉伸和压缩时的力学性能。
关键字：低碳钢 铸铁 拉伸压缩实验 破坏机理一．拉伸实验1.低碳钢拉伸实验拉伸实验试件 低碳钢拉伸图在拉伸实验中，随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：低碳钢拉伸应力-应变曲线（1）弹性阶段（Ob段）在拉伸的初始阶段，σ-ε曲线（Oa段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点则称为材料的比例极限（σp），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。
线性阶段后，σ-ε曲线不为直线（ab段），应力应变不再成正比，但若在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限（σe），一般对于钢等许多材料，其弹性极限与比例极限非常接近。
（2）屈服阶段（bc段）超过弹性阶段后，应力几乎不变，只是在某一微小范围内上下波动，而应变却急剧增长，这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限（σs）。
当材料屈服时，如果用砂纸将试件表面打磨，会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。
这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力，这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的，故称为滑移线。
（3）强化阶段（ce段）经过屈服阶段后，应力应变曲线呈现曲线上升趋势，这说明材料的抗变形能力又增强了，这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载，则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线（如d-d＇斜线），其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时，变形并未完全消失，应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变，相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
低碳钢和灰口铸铁的拉伸压缩
制 作 人 ：熊 莉
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材料在外力作用下所呈现的有关强 度和变形方面的特性，称为材料的力学 性能，材料的力学性能都要通过试验来 测定。拉伸压缩实验是测定材料在静载 荷作用下机械性能的最基本和最重要的 实验之一。这不仅因为拉压实验简便易 行，易于分析，且测试技术较为成熟。 更重要的是，工程设计中所选用材料的 强度、塑性和弹性模量等机械性能指标， 大多是以拉压实验为主要依据。
A
强度极限 塑性指标：延伸率
pb σ = b A
δ=
L1 L 100 0 0 L
断面收缩率
d2 d2 1000 0 2 d
由于发生颈缩现象，低碳钢拉伸试件的破坏形状为杯口状
二、灰口铸铁的拉伸实验
实验前，测量试件的直径d 由于铸铁是脆性材料，一拉就断，试验过程中不存在屈 服、颈缩现象，而且铸铁抗压不抗拉，其最大荷载很小。
实验目的
1.学习使用电子万能试验机
2.观察试件在拉伸、压缩过程中受力和变形 的相互关系 3.测定材料的强度指标和塑性指标 4.观察试件破坏后的形状
仪器设备
WDW3100微机控制电子万能试验机
电 子 万 能 试 验 机
实验原理
本实验的实验原理分四部分:
一.低碳钢的拉伸实验原理
二、灰口铸铁的拉伸，在承受拉力达最大以前， 试件发生的变形在各处基本上是均匀的， 但在达到最大拉力后，变形主要集中于 试件的某一局部区域，在该区域处横截 面积急剧缩小，直至断裂，这种现象就 叫颈缩现象。颈缩现象是材料内部晶格 剪切滑移的表现。
当试件断裂后，测量试件断口处的最小直径 d1 和标距 L1 根据所测的实验数据，计算低碳钢的强度指标和塑性 指标： P 强度指标：屈服极限 σ S = S
灰铁拉伸测试标准
灰铁拉伸测试标准
灰铸铁拉伸测试的标准如下：
1.灰铸铁拉伸试验应遵循GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1
部分：室温试验方法》的标准。
2.数值修约规则与极限数值的表示和判定应遵循GB/T 8170的规
定。
3.灰铸铁件的抗拉强度应遵循GB/T 9439的规定。
4.单轴试验用引伸计的标定应遵循GB/T 12160的规定。
5.静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测
力系统的检验与校准应遵循GB/T 16825.1的规定。
此外，测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标，主要为抗拉强度m。
如果需要比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式，则还需要测定低碳钢拉伸时的强度及塑性性能指标，如下屈服强度、抗拉强度、断后伸长率A、断面收缩率Z。
请注意，这些标准可能会随时间而变化，具体应以最新的标准为准。
同时建议在进行灰铁拉伸测试时，遵循相关安全操作规程，避免发生危险。
低碳钢和灰口铸铁的拉伸压缩实验
低碳钢和灰口铸铁的拉伸压缩实验Last revision on 21 December 2020低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验1 实验目的⑴．观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率10δ和断面收缩率ψ。
⑵.观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象。
⑶.观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象。
⑷.观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
测定该试样所代表材料的F S 、F b 和l ∆等值。
⑸.对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较，对其强度指标和塑性指标进行比较。
⑹.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。
2 仪器设备和量具50KN 电子万能试验机，单向引伸计，钢板尺，游标卡尺。
3 试件实验证明，试件尺寸和形状对实验结果有影响。
为了便于比较各种材料的机械性能，国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。
根据国家标准，（GB6397-86），将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下：本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图2－1),实验段直径mm d 100=,标距mm l 1000=。
本实验的压缩试件采用国家标准（GB7314-87）中规定的圆柱形试件2/0=d h ，mm d 150=（图2－2）。
4 实验原理和方法（一）低碳钢的拉伸实验在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。
实验时，首先将试件安装在实验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。
然后开动实验机，缓慢加载，与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线（l F ∆-曲线，见图2－3）或应力-应变曲线（εσ-曲线，见图2－4），随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。
线性阶段后，εσ-曲线不为直线（ab 段），应力应变不再成正比，但若在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消失。
石墨形态对灰铸铁力学性能的影响
石墨形态对灰铸铁力学性能的影响1 引言灰铸铁的弹性模量反映其抵抗塑性变形的一种能力，代表着其刚性的大小，其值将直接影响铸铁件的尺寸稳定性[1]。
弹性模量的大小是保证缸体、曲轴等重要铸件的精度，减少其工作过程中发生变形的重要指标。
一般认为影响灰铸铁弹性模量的主要因素片状石墨的数量和形态。
具有D型石墨的灰铸铁比具有A型石墨的弹性模量高[2]。
节能降耗、汽车轻量化和大功率化的发展，对灰铸铁材料的薄壁高强度化[3]及其弹性模量的要求越来越高。
关于灰铸铁的抗拉强度，人们已进行了大量的研究工作，而有关其弹性模量及其与抗拉强度间的相关关系等方面的研究工作则相对较少。
实际上，对于汽车缸体、连杆、机床和精密机械等铸件而言，通常不是由断裂而失效，而是因铸件尺寸稳定性差而失效。
因此，和抗拉强度相比，弹性模量显得更为重要。
非金属夹杂物对于钢的组织和性能的影响已经引起了人们的广泛重视[4]，但对于夹杂物对于铸铁材料的组织和性能的影响，特别是针对弹性模量方面的研究，则报道的较少。
本文旨在对通过对灰铸铁中石墨形态和氧化夹杂数量的分析，揭示其对抗拉强度和弹性模量的影响规律。
2试验方法石墨数量和石墨形态是严重影响铸铁性能的主要因素，本文采用在基本固定铸铁石墨数量的条件下，研究石墨形态和非金属夹杂对抗拉强度和杨氏弹性模量的影响。
2.1 试验用铁水及炉前处理将碳当量控制在3.8-3.9之间，采用不同的合金进行孕育处理，得到不同石墨形态的铸铁组织。
试验所用铁水的熔化是在100kg中频感应电炉中进行，采用包内冲入法进行孕育处理，处理温度为1450~1500℃。
浇铸成φ30的圆柱形试样，材料的化学成分如表1所示。
表1 试样的化学成分（wt/%）C Si Mn P S微量元素孕育剂3.20 1.800.730.3170.0206Mo、Ni、Cu、Cr等硅锶3.11 1.860.760.3340.022硅锶锰3.11 1.950.740.3080.0204硅锶稀土3.16 2.030.70.320.1132硅锶2.2 组织参数的测定从试棒的相同位置取样，经过打磨→磨光→抛光后，首先用3%-4%硝酸酒精进行浸蚀，利用光学显微镜对试样基体组织进行定量分析；然后重新抛光，在不浸蚀的条件下，利用光学显微镜观察石墨形态及其分布；利用扫描电镜及其能谱对氧化夹杂进行分析。
ht250灰铸铁硬度标准
ht250灰铸铁硬度标准HT250灰铸铁是一种常用的金属材料，具有较高的强度、韧性和耐磨性等特性，广泛应用于机械、汽车、航空等领域。
以下是HT250灰铸铁的硬度标准，包括化学成分、抗拉强度、冲击韧性、硬度范围、热处理特性、耐磨性、耐腐蚀性、铸造性能和切削加工性等方面。
1.化学成分HT250灰铸铁的化学成分通常包括碳、硅、锰、磷和硫等元素。
其中，碳是影响铸铁硬度的重要元素之一，硅和锰可以促进珠光体的形成，提高铸铁的强度和硬度。
磷和硫则是有害元素，应尽可能降低其含量。
2.抗拉强度HT250灰铸铁的抗拉强度通常在250-350MPa之间，具有较高的拉伸性能。
在铸铁中，抗拉强度主要取决于基体组织和珠光体数量。
通过调整化学成分和热处理工艺，可以改变铸铁的抗拉强度。
3.冲击韧性HT250灰铸铁的冲击韧性通常在15-40J/cm²之间，具有较好的冲击抗力。
在铸铁中，冲击韧性主要取决于基体组织和晶粒大小。
通过调整化学成分和热处理工艺，可以改善铸铁的冲击韧性。
4.硬度范围HT250灰铸铁的硬度范围通常在HB130-220之间，硬度值取决于基体组织和珠光体数量。
通过调整化学成分和热处理工艺，可以改变铸铁的硬度值。
5.热处理特性HT250灰铸铁可以通过热处理进行强化和改善冲击韧性。
常用的热处理工艺包括去应力退火、时效处理和淬火等。
通过合理的热处理工艺，可以改善铸铁的性能和硬度。
6.耐磨性HT250灰铸铁具有良好的耐磨性，其耐磨性能与基体组织和硬质相的含量有关。
在耐磨性方面，HT250灰铸铁通常优于其他金属材料。
通过调整化学成分和热处理工艺，可以改善铸铁的耐磨性能。
7.耐腐蚀性HT250灰铸铁的耐腐蚀性相对较好，但在某些腐蚀介质中仍可能发生腐蚀。
耐腐蚀性能主要取决于铸铁的化学成分和表面处理。
通过调整化学成分和采用适当的表面处理技术，可以提高铸铁的耐腐蚀性能。
8.铸造性能HT250灰铸铁具有良好的铸造性能，包括流动性好、收缩率小、无砂性等优点。
中学物理力学的实验报告
中学物理力学的实验报告拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最根本和重要的实验之一。
这不仅因为拉伸实验简便易行，便于分析，且测试技术较为成熟。
更重要的是，工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标，大多数是以拉伸实验为主要依据。
实验目的〔二级标题左起空两格，四号黑体，题后为句号〕1、验证胡可定律，测定低碳钢的E。
2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力Rel和抗拉强度Rm。
3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率A和断面收缩率Z4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度Rm5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。
实验设备和仪器万能试验机、游标卡尺，引伸仪实验试样实验原理按我国目前执行的国家GB/T 228—20xx标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定，在室温10℃～35℃的范围内进行试验。
将试样安装在试验机的夹头中，固定引伸仪，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力〔应根据材料性能和试验目确实定拉伸速度〕，直到拉断为止，并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图〔图2－2所示〕。
应当指出，试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形ΔL主要是整个试样〔不只是标距局部〕的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。
由于试样开始受力时，头部在夹头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
1.低碳钢〔典型的塑性材料〕当拉力较小时，试样伸长量与力成正比增加，保持直线关系，拉力超过FP后拉伸曲线将由直变曲。
保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值FP。
在FP的上方附近有一点是Fc，假设拉力小于Fc而卸载时，卸载后试样立刻恢复原状，假设拉力大于Fc后再卸载，那么试件只能局部恢复，保存的剩余变形即为塑性变形，因而Fc是代表材料弹性极限的力值。
当拉力增加到一定程度时，试验机的示力指针〔主动针〕开始摆动或停止不动，拉伸图上出现锯齿状或平台，这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续，这种现象称为材料的屈服。
简述灰铸铁特点
简述灰铸铁特点
灰铸铁是一种常用的铸造材料，它具有一些独特的特点，使得它可以被广泛应用于机械制造、汽车工业等领域。
本文将对灰铸铁的特点进行详细介绍，以便读者更好地了解和应用这种材料。
首先，灰铸铁的特点之一是硬度高。
这是由于灰铸铁的微观组织中含有大量的石墨，石墨颗粒可以阻碍铁原子的移动，从而提高了材料的硬度。
其次，灰铸铁比较脆。
这是由于石墨颗粒的存在使得材料的屈服点降低，因此在受到冲击和扭曲等载荷时很容易发生断裂。
第三，灰铸铁的延展性和韧性较低。
这是由于石墨颗粒和铁原子之间的相互作用比较弱，导致材料在受到拉伸和弯曲等载荷时容易发生断裂。
第四，灰铸铁具有很好的耐磨性。
这是由于石墨颗粒的存在可以减少材料的表面变形和摩擦损失，从而提高了材料的耐磨性。
第五，灰铸铁的加工性能比较好。
灰铸铁可以很容易地铸造成各种形状和尺寸的零件，而且可以通过机加工等多种方式进行加工和加工。
总体而言，灰铸铁是一种具有独特特点的铸造材料，它在很多领域中被广泛应用。
虽然它存在一些局限性，但只要我们充分理解和掌握其特点，就可以在实际应用中发挥它的优点和优势。
拉压实验
O 10 20 e(%料和脆性材料力学性能比较
塑性材料
延伸率 δ > 5% 断裂前有很大塑性变形 抗压能力与抗拉能力相近 可承受冲击载荷，适合于 锻压和冷加工
脆性材料
延伸率 δ < 5% 断裂前变形很小 抗压能力远大于抗拉能力
适合于做基础构件或外壳
材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺条件 的改变而改变
a
O
e
O1 O2 0.1 0.2
by
灰铸铁的 压缩曲线
a
bL
灰铸铁的 拉伸曲线
a = 45o~55o
剪应力引起断裂
O
e
其它塑性材料拉伸应力应变曲线
(MPa) 900 800 700 600 2 强铝 1 锰钢 A
0.2
S
500
400 300 200 100 0
3 退火球墨铸铁 4 低碳钢
拉伸压缩时材料的力学性能
由前面的讨论可知，杆件的应力与构件的几何形状 有关，而杆件的变形却与材料的性质有关。 因此，有必要研究材料的力学性能。这种研究可以 通过实验进行。
1、低碳钢和铸铁拉伸\压缩时的力学性能
在工程上使用最广泛，力学性能最典型
# 实验用试件
（1）材料类型： 低碳钢： 塑性材料的典型代表； 灰铸铁： 脆性材料的典型代表；
DL
O
Pb b A0
L L 1 0 延伸率： 100% L0
A0 A1 断面 100% 收缩率： A0
(MPa)
400
低碳钢压缩 应力应变曲线 E(b)
C(s上) (e) B 200 D(s下) A(p)
f1(f)
低碳钢拉伸 应力应变曲线
g
铸件抗拉强度检验
由单铸试块（棒）和附铸试块（棒）切取的拉力试样的性能应符合相应铸件标准的要求，本体试样的性能要求由供需双方根据相应铸 件标准商定。
应拉清伸除 试掉样试可样在表单面铸的试粘块砂、、附飞铸翅试、块毛或刺铸及件（其本进他体行多上肉切拉类取伸缺。试陷验和的粘相附物关。国家或行业标准）
拉伸试样、弯曲试样及铸态毛坯试棒的形状、尺寸和表面质量，拉伸试验和弯曲试验方法，对试验机的技术要求，以及测定结果的计 算和处理，均应符合行业标准JB/T7945－1999《灰铸铁力学性能试验方法》的规定。 （进行拉伸试验的相关国家或行业标准） 拉力试验机应按照国家标准GB/T16825－1997《拉力试验机的检验》（等效于ISO377－1997）的规定进行检验，其准确度应为1级或
灰铸铁铸件生产技术
检验铸件抗拉强度
（进行拉伸试验的相关国家或行业标准）
灰铸铁的拉伸试样由圆柱形单铸试棒或附铸试棒机械 加工而成。单铸试棒直径为30mm，在立浇干砂型中与 铸件同批浇注。拉伸试样平行段的直径为。拉伸试样、 弯曲试样及铸态毛坯试棒的形状、尺寸和表面质量，拉 伸试验和弯曲试验方法，对试验机的技术要求，以及测 定结果的计算和处理，均应符合行业标准JB/T7945－ 1999《灰铸铁力学性能试验方法》的规定。
由单铸试块（棒）和附铸试块（棒）切取的拉力试样的性能应符合相应铸件标准的要求，本体试样的性能要求由供需双方根据相应铸 件标准商定。 拉伸试样平行段的直径为。
灰铸铁铸件生产技术
检验铸件抗拉强度
灰铸铁试样规格
名称
最短的平行段长Lc 试样直径d0 过度圆弧半径R
夹持端部
圆柱状A1型
最小直径d1 最短长度Lp
实验一--低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定讲解学习
实验一 低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定一、实验目的1.观察分析低碳钢的拉伸过程，了解其力学性能；绘制拉伸曲线F-△L ，由此了解试样在拉伸过程中变形随载荷的变化规律以及有关物理现象；2.测定低碳钢材料在拉伸过程中的几个力学性能指标：s σ、b σ、δ、ψ；3.了解万能材料试验机的结构原理，能正确独立操作使用。
二、实验设备1.SHT5305拉伸试验机。
2.x —Y 记录仪。
3.游标卡尺。
三、拉伸试样四、实验原理和方法首先将试件安装于试验机的夹头内，之后匀速缓慢加载，试样依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段，其中前三个阶段是均匀变形的。
1.弹性阶段 是指拉伸图上的OA ´段，没有任何残留变形。
在弹性阶段，存在一比例极限点A ，对应的应力为比例极限p σ，此部分载荷与变形是成比例，εσE =。
2.屈服阶段 对应拉伸图上的BC 段。
金属材料的屈服是宏观塑性变形开始的一种标志，是位错增值和运动的结果，是由切应力引起的。
在低碳钢的拉伸曲线上，当载荷增加到一定数值时出现了锯齿现象。
屈服阶段中一个重要的力学性能就是屈服点，对应的屈服应力为0/A F SL S =σ3.强化阶段 对应于拉伸图中的CD 段。
变形强化标志着材料抵抗继续变形的能力在增强。
这也表明材料要继续变形，就要不断增加载荷。
D 点是拉伸曲线的最高点，载荷为F b ，对应的应力是材料的强度极限或抗拉极限，记为b σ0/A F b b =σ4.颈缩阶段 对应于拉伸图的DE 段。
载荷达到最大值后，塑性变形开始局部进行。
这是因为在最大载荷点以后，形变强化跟不上变形的发展，由于材料本身缺陷的存在，于是均匀变形转化为集中变形，导致形成颈缩。
材料的塑性性能通常用试样断后残留的变形来衡量。
轴向拉伸的塑性性能通常用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示，计算公式为%100/001⨯-=l l l ）（δ%100/010⨯-=A A A ）（ψ式中，l 0、A 0分别表示试样的原始标距和原始面积；l 1、A 1分别表示试样标距的断后长度和断口面积。
低碳钢和灰口铸铁的拉伸,压缩实验
低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验1 实验目的⑴．观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率10δ和断面收缩率ψ。
⑵.观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象。
⑶.观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象。
⑷.观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
测定该试样所代表材料的F S 、F b 和l ∆等值。
⑸.对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较，对其强度指标和塑性指标进行比较。
⑹.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。
2 仪器设备和量具50KN 电子万能试验机，单向引伸计，钢板尺，游标卡尺。
3 试件实验证明，试件尺寸和形状对实验结果有影响。
为了便于比较各种材料的机械性能，国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。
根据国家标准，（GB6397-86），将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下：本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图2－1),实验段直径mm d 100=,标距mml 1000=。
本实验的压缩试件采用国家标准（GB7314-87）中规定的圆柱形试件2/0=d h ，mm d 150=（图2－2）。
4 实验原理和方法（一）低碳钢的拉伸实验在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。
实验时，首先将试件安装在实验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。
然后开动实验机，缓慢加载，与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线（l F ∆-曲线，见图2－3）或应力-应变曲线（εσ-曲线，见图2－4），随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：图2－1 拉伸试件图2－2 压缩试件（1）弹性阶段（Ob 段）在拉伸的初始阶段，εσ-曲线（Oa 段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点称为材料的比例极限（P σ），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。
国家标准《灰铸铁件》解读
国家标准《灰铸铁件》解读?756?Ju1.2009V oI.58NO.7国家标准铸铁解读洪晓先,张寅(1.东风汽车有限公司工艺研究所,湖北十堰442001;2.沈阳铸造研究所,辽宁沈阳110022)1标准的历史概况及修订的必要性2新标准和旧标准主要内容的差异20世纪50年代,我国灰铸铁件生产是采用当时原苏联国家标准FOCT1412_48和经修订的FOCT1412—54铸铁标准.60年代初,我国制定了自己的灰铸铁件标准JB/T297一l962,其基本内容与FOCT14l2—54完全相同.1967年我国制定了灰铸铁件国家标准,即GB/T976—1967荻铸铁件分类及技术条f牛》,并于1968年1月试行.标准中按单铸试棒的抗弯,抗拉强度等级,将灰铸铁分为7级,牌号分别为HT10.26,HT15—33,HT20—40,HT25—47,HT30—54,HT35.61和HT40—68.该标准规定,灰铸铁的力学性能以qb30rnnl单铸试棒的抗拉强度和抗弯强度作为验收依据,以抗拉强度为主.由于抗弯强度试棒不需机加工,实际生产中通常是以抗弯强度作为验收依据,抗拉强度只是在抗弯强度不合格时才测定.GB/T976一l967一直沿用了近20年.到了80年代,改革开放政策促进铸造业有了较大发展,铸件出口也从无到有地发展起来,GB/T976—1967已不能满足生产与外贸的需要,1985年GB/T5675--1985铸铁分级》应运而生.GB/T5675--1985是等效采用国际标准ISO/DIS185(1983年草案)制定的,但这只是一个牌号分级标准,在技术条款方面仍沿用GB/T976一l967 的技术条款.为了方便使用,同时也考虑与球墨铸铁件,可锻铸铁件等国家标准在结构上一致,经国家技术监督局批准,决定编制铸铁件》国家标准.1988年6月25日经国家标准局批准发布了GB/T 9439—1988铸铁件》,1989年3月1Et实施,GB/T 9439---1988是等效采用国际标准ISO/DIS185—1983 铁件分和ISO/DP7191一l987《铸铁件交货通用技术条件》编制的,为推荐性国家标准.2001年11月,中国加人世界贸易组织,随之而来国家各项与经贸密切相关的基础标准需要与国际标准接轨.2005年国家标准化管理委员会对铸造国家标准清理评价,决定重新修订《灾铸铁件》国家标准.GB/T9439---2009等同采用国际标准ISO185:2005,并参考国外先进标准.为提高标准的市场适应性,新国家标准中增加了贸易性的内容,实现从产品型标准向贸易型标准的转变.新标准的主要内容与旧标准基本相近,但几乎在每个章节和条款上表述的方式都有所不同.新标准等同采用国际标准的同时,还保留,完善了旧标准中有利于标准可操作性,完整性的章节.新标准给出了更多的技术指标和数据,在取样要求,试验方法和检验规则等章节将各条款规定的更详细,更明确,在结构编排上也更趋合理.2.1适用范围新版标准规定了灰铸铁的术语和定义,灰铸铁牌号,技术要求,取样要求,试验方法,检验规则,以及铸件标识,包装和储运要求.标准所规定的范围阐述更为具体.2.2规范性引用文件在规范性引用文件中,引用的文件一律采用最新版的标准名称和编号,删除已作废的引用标准.新标准共引用了18项国家标准,全部为非注日期引用.比旧标准多引用的5项标准是:GB/T228金属材料室温拉伸试验方法GB/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)GB/T5611铸造术语GB/T8170数值修约规则GB/T11351铸件重量公差2.3术语和定义增加了术语和定义章节,对铸件主要壁厚定义为:指用以确定铸件材料力学性能的铸件断面厚度.2.4灰铸铁牌号在灰铸铁牌号一章中,等同采用了国际标准ISO 185:2005的牌号分级,增加了HT225和HT275两个新牌号,这是新,旧标准的最显着差别.2.5订货要求将旧标准放在资料性附录中的订货要求纳入正文,并作为独立章节.规定需方订货时最少应提供材料牌号和特殊需求,其他技术参数如需方不了解,供方可帮助确定,简化了需方的专业知识要求.这是产品型标准向贸易型标准转变的一个特征.2.6生产方法和化学成分(1)增加了生产方法和化学成分章节.铸造洪晓先等:国家标准《:扼铸铁解读(2)规定铸件的生产方法一般由供方自行决定,对特殊要求可双方商定.(3)规定如需方的技术条件中包含化学成分的验收要求时,按需方规定执行.化学成分按供需双方商定的频次和数量进行检测.体现了买方市场,满足用户需求的理念.(4)规定当需方对化学成分没有要求时,化学成分由供方自行确定,化学成分不作为铸件验收的依据. 但化学成分的选取必须保证铸件材料满足本标准所规定的力学性能和金相组织要求.2_7技术要求(1)力学性能试棒取自单铸试棒还是铸件本体,性能验收指标是抗拉强度还是硬度,均必须在订货协议或需方技术要求中明确规定.铸件的力学性能验收指标应在订货协议中明确规定.因铸件的形状,壁厚不同,力学性能验收指标应根据具体铸件确定.(2)除力学性能外,金相组织也是铸件验收的主要指标,比旧标准要求更严格.(3)新标准的表1将旧标准的三表合一,易于对照.(4)表1增加了HT225和HT275牌号铸件在不同壁厚时的最小抗拉强度值.(5)表1中,HT150的主要壁厚增加了两档.铸件本体预期抗拉强度略有调低.(6)将旧标准表2中的不同尺寸附铸试棒和附铸试块整合到一起,根据铸件壁厚选择30rnlTl或50mm附铸试棒,如选附铸试块也同样有Rl5和R25两种规格.铸件主要壁厚小于80mm的选用小规格试棒(块),801/11/1及以上壁厚选用大规格试样(块).(7)旧标准中铸件壁厚在40～80mm时,可选用qb30mm附铸试棒也可选用qb50mm附铸试棒,因此导致了同一牌号,同样壁厚范围,因采用附铸试样或附铸试块产生两个不同的最小抗拉强度值.新标准避免了这种情况,即壁厚大于80iYinl时,均采用大规格试棒或试块,而不同壁厚规定的最小抗拉强度值,基本上是采用旧标准的附铸试块强度值.因为附铸试块的抗拉强度略低于附铸试棒的抗拉强度,附铸试块的铸造也较为方便.(8)HT300牌号铸件在不同壁厚范围内,附铸试棒(块)的性能略有降低或提高.(9)新,旧标准对附铸试棒(块)最小抗拉强度规定的差异见表1.(10)新标准与国际标准ISO185:2005相比,在牌号HT150,HT200中缺少壁厚2.5～5inln档及对应的铸件本体预期抗拉强度,数据有待补充.因为随着直读光谱,孕育,保温浇注和整体组芯等新技术的应用,主要壁厚小于5Inl-n的铸件时常可见,尤其是小型发动机气缸体,最小壁厚通常仅为4innl左右.旧标准中HT100,HT150和HT200对应的最小壁厚为2.5～10mnl, 太宽泛,也不尽合理,在今后该标准修订时应予以补充. (11)铸件本体取样位置,试样尺寸和抗拉强度值可由供需双方商定,若需方有明确规定时,应符合需方图样及技术要求.若需方要求从铸件本体上取样,但未指定本体取样位置时,供方可根据铸件结构和受力状况,自行决定取样位置.(12)标准给出8种规格的本体试样加工尺寸(见表2),方便使用,符合用户对铸件本体质量要求不断提高的趋势.规定铸件本体抗拉强度的检测频次和数量,由供需双方商定.(13)将铸件硬度牌号规定,由旧标准的附录性文件改为纳入正文中,体现了实际生产中,用户对铸件本体硬度日益重视,同时也更易于通过铸件硬度对供方铸件的质量进行监测.新标准按不同壁厚对铸件本体硬度作了更详细的规定,见表3.将旧标准中的硬度牌号H145改为H155,使每个硬度牌号等级间的硬度差均为20HBW.(14)给出单铸试棒抗拉强度的同时还给出了单铸试棒的硬度值,见表4.(15)规定硬度检测应在铸造面1.5rnrn以下处测试, 因为铸件表面可能存在过冷组织,热处理贫碳和抛丸应力等影响材质的真实硬度.(16)没有推荐采用易割片作敲落式铸件附铸硬度试块,这种方法在大量生产中不常用.2.8取样要求单铸试棒应在本批次铁液浇注后期浇注试棒,以保证试棒的代表性.2.9试验方法(1)样件,试生产铸件需提交全尺寸检测报告,检测数量由供需双方商定.量产供货的铸件应按批次提交关键尺寸(或重要尺寸)检测报告,检测频次和数量由供需双方商定.此规定的目的是保证铸件按生产流程的要求进行试制,试产和量产,以保证铸件品质的一致性,稳定性和可追溯性.(2)如供需双方同意,可选用等效的方法测定抗拉强度,布氏硬度,金相组织,如用测定楔压强度替代测定抗拉强度.楔压强度通常用于受铸件毛坯尺寸限制或已机加工后的铸件无法切取出本体抗拉试样的场合.2.10检验规则在取样批次的划分章节,.增加了2条新规定.(1)同一模具生产的同一炉铁液浇注的铸件构成一个取样批次.即铸件是以炉次为最大批次,条件是该炉次浇注的铸件应是采用同一型,芯模具,造型,?758?FOUNDRYV o1.58No.75lOlO2O2040HT2254080一一19O1708Ol50l55一一一l50300145一一一23020017015013510202040HT27540808015Ol50300205190l75250220190l75新版:表中斜体字数值表示指导值,其余抗拉强度值均为强制性值,铸件本体预期抗拉强度值不作为强制性值.旧版:1.壁厚150---300mm铸件的附铸试棒(块)最小抗拉强度没有规定指导值,均为强制性值.2.HT100牌号太低,没有实用价值,表中没有列出HT100牌号.3.HTI50,HT200,HT250牌号中没有5～10rnln和10---20nlnl档,以及对应的铸件本体预期抗拉强度.制芯工艺也是一样的.(2)在某一时间间隔内,如炉料,工艺条件或化学成分有变化时,在此期间连续熔化的铁液浇注的所有铸件,无论时间间隔有多短,都作为一个取样批次.强调无论是连续熔化还是间歇熔化,只要炉料,工艺条件或化学成分有变化,这个变化期间浇注的铸件都应该作为一个单独的批次.如感应炉熔化时,某包铁液加入了某种合金元素;同炉次铁液孕育剂,孕育方法的改变..浇注同样铸件但浇注工艺或浇注系统的改变等,都应该作为一个单独批次.铸造洪晓先等:国家标准锹铸铁牛》解读'759.注:1.在铸件应力最大处或铸件最重要工作部位或在能制取最大试样尺寸的部位取样.2.加工试样时应尽可能选取大尺寸加工试样.表3灰铸铁的硬度等级和铸件硬度表4单铸试棒的抗拉强度和硬度值规定供方应保存所有完整的试验和检查记录,留客户复查.需方没有特殊规定时,同一批次的拉伸试样和未做试验的试样应自填写试验报告之日起保存3个月以上.2.11附录为了方便设计者和用户,增加了"灰铸铁的力学性能和物理性能","灰铸铁件的抗拉强度,硬度和截面厚度的关系"以及"楔压强度"的附录.3标准的特点3.1由产品型标准向贸易型标准转变旧标准在内容和表述方式偏重于灰铸铁件自身的牌号等级规定,技术要求,试验方法和检验规则等,其考虑更多的是站在供方的角度指导制造商按国家标准的基本规定生产灰铸铁件.新标准虽然在主体内容上和旧标准相近,但是站在中间的立场,并以用户(需方)需求为上的理念来阐述标准的规定.3.1.1突出用户要求在很多情况下,用户对铸件的使用条件,工况和质量要求比铸件制造商更清楚,尽管用户可能对铸造工艺,材料技术本身不那么内行.反之铸件制造商虽然对铸件和铸件生产技术是内行,但其对该铸件的用途,使用工况并不一定了解.所以新标准给用户预留了更多的话语权.特别是在技术,质量要求方面,当用户有专门要求时,经供需双方协商同意,可按用户提出的要求验收.体现出在市场经济下,供方应不拘泥于标准的规定,尽可能满足客户需求,以需求拉动技术,质量提升的发展趋势.3.1.2强调供需双方协商准则标准只能做到确立规则,规定一般事件的处理方法,而实际生产,贸易中不同的情形和需求无法预知. 新标准几乎在所有重要条款中都规定了供需双方协商一致的原则,因为贸易本身就是不断洽谈协商,相互理解和妥协的过程.从某种意义上说,新标准是为供需双方协商提供了一个法定规则的平台.3.1_3重要环节和细节都列出了相应条款和具体要求铸造生产环节多,流程长,在签署订货协议中难免有漏项.新标准在主要技术,质量,检验等环节都给出了较为详细的条款,对供需双方都有提示或警示作用.?760?FOUNDRYdu1.2oo9VOI.58N0.73.2主要内容等同采用了国际标准的最新文本3.2.1与国际标准接轨与国际标准接轨是编制新标准的基本原则,为了更好地促进对外贸易和交流,国家标准应不低于国际标准已成为不言而喻的共识.新标准在主要技术内容方面等效采用了国际标准ISO185:2005((Greycast irons.Classification)),但在标准的编写结构上不完全对应.3.2.2表格合并与简化标准中规定的技术指标和技术参数多以表格的形式表述.与旧标准相比,新标准合并了一些相近内容的表格,还提供了更多的表格数据,在数据内容上更加完整.3.2-3新增加了两个灰铸铁牌号等同采用了国际标准的牌号分级.该标准的2005版,增加了HT225和HT275两个新牌号,这是新标准与旧标准的最显着差异.HT200.HT300牌号是用量最多,且随着牌号提高铸造性能恶化也较为显着的区域,为了充分挖掘灰铸铁材料的力学性能潜力,减缓铸造性能的恶化倾向,将牌号细分可为用户提供更多的选择,同时有利于物尽其用.铸造配料,熔化,炉前成分检测,孕育等新技术也为灰铸铁牌号的细分提供了技术保障.美国材料试验学会标准ASTMA48/A48M--2003 ((StandardSpecificationforGrayIronCastings))标准中,灰铸铁牌号按抗拉强度分级,从150至400,每增加25]VIVa 为一个牌号等级,分150,175,200,225,250,275,300,325,350,375和400共11个牌号.美国汽车工程师协会标准SAEJ431,将灰铸铁也分为8个等级.新标准中没有抗拉强度为375MPa和400MPa这2个级别的牌号,因为我国和许多工业国家一样,由于球墨铸铁,蠕墨铸铁的发展,实际上已很少生产这2种高强度的灰铸铁件了.对灰铸铁强度要求过高的并不总是有利的,因为它会恶化铸造性能,机加工性能和减震性.3.2.4将硬度牌号及验收指标纳入正文硬度牌号和抗拉强度牌号一样,也可以作为灰铁件的验收条件.以硬度牌号作为验收条件,一般是用于对切削性能或耐磨性能要求较高的灰铸铁件,且铸件主要壁厚小于80mill.3.2.5硬度牌号的分级硬度牌号分级的3位数字是表示各硬度牌号铸件在壁厚40mnl时所对应规定硬度的上限值,如硬度牌号H195,表示铸件壁厚40rnm部位,硬度的最大值不大于195HBW.3.2.6灰铸铁材料的性能指标附录中给出了不同牌号灰铸铁常用的力学,物理性能指标,抗拉强度和铸件壁厚的关系,以及楔压强度试验和换算方法,为标准使用者提供了方便.3.3保留,完善了旧国家标准中不可或缺的精华的部分对旧标准几十年实践证明不可或缺的部分予以保留,完善.如技术要求章节中的几何形状,尺寸,尺寸公差,加工余量,表面质量,铸造缺陷;检验规则章节中的检验权利,检验地点,取样批次的划分,试验数据保存,试样保存;铸件标识,包装,储运要求章节中的铸件标识和质量报告,表面防护,包装,储运要求等.上述条款强调了灰铸铁件作为商品的属性和商品交货时应符合的质量状态要求.这些内容国际标准ISO185: 2005((Greycastirons—Classification))均没涉及.3.4灰铸铁牌号单铸试棒的硬度值在3Omm单铸试棒上测试材质硬度是生产中常用的方法,但因单铸试棒硬度和铸件本体硬度有一定的差异,在供需双方没有事先商定的情况下,经常会因铸件硬度的定义发生争议.本标准既给出了单铸试棒的硬度范围也给出了铸件本体的硬度范围.4标准的应用铸铁件》是铸造标准中的基础性标准,应用面广,使用频率高,因此供需双方在应用新标准时应注意下列事项.4.1标准的适用范围新标准不适用于连铸型材,离心铸管,金属型铸造等非砂型灰铸铁件.4.2灰铸铁牌号的化学成分化学成分是保证力学性能的重要依据,因此在铸造企业自己的技术标准中通常都明确规定不同灰铸铁牌号的化学成分范围.而新,旧标准都没有对化学成分做出规定是因为:(1)化学元素之间有交互性和互补性,在某些元素增加的情况下,减少另外一些元素可得到同样的力学性能和硬度值范围.各铸造厂的情况和工艺方法差别很大,规定了成分就牺牲了灵活性,多样性,后果也不经济.(2)除化学成分外,还有很多其他因素对铸件的力学性能有重要影响,如微量元素,孕育,熔化过热,激冷倾向,替代元素,冷却方式,后续处理等.也就是说,即使化学成分合格或不合格,并不能完全主导铸件的力学性能和硬度.(3)中小冲天炉熔化和炉料比较复杂的情况下,难以做到对化学成分范围做比较准确的控制,铁液出炉后木已成舟,只能用综合调控手段来保证铸件力学性能.(4)对一个具体铸造企业,其条件和工艺已确定,经供需双方协商同意,可规定化学成分范围的要求.铸造洪晓先等:国家标准锹铸铁解读?761?对有特殊要求的铸件,甚至可将某些化学元素作为主要验收依据之一.(5)当需方没有提出化学成分范围要求时,铸件的化学成分由制造商自行决定,因为制造商比需方更清楚满足该牌号要求应选择的各化学元素范围,同时也有利于采用制造商的化学成分体系,检测验收体系, 实现规模化生产.(6)当需方提出具体的化学成分范围,经供需双方协商同意后,还应确认哪些元素属于强制性要求和强制性要求元素的波动范围以及超出范围时的处理办法等.4.3灰铸铁牌号灰铸铁牌号指30mm单铸试棒的最小抗拉强度,它只能间接反映铸件本体的力学性能.同样牌号的铸件,因形状,尺寸,壁厚不同,铸件本体性能力学性能和硬度会有不同.4.4HT_225和HT275~号特点提高灰铸铁牌号通常是用降低碳,硅含量或是添加合金元素来实现,而随着抗拉强度牌号的提高,灰铸铁的工艺性明显恶化,尤其是收缩倾向,白口倾向大和流动性差.新增加的2个牌号对工艺性较敏感的薄壁箱体件,薄壁小件,形状复杂件,盘类件等用途较大.4.5HT350以上牌号HT350以上牌号的铸造工艺性差,实际生产中已很少采用.对于更高强度牌号的要求,推荐采用蠕墨铸铁或球墨铸铁.虽然蠕墨铸铁和球墨铸铁各有自身特点,但除减震性外,其铸造工艺性,切削加工性和成本等都有较强的竞争力.建议在选用HT350牌号的同时应考虑对比选用蠕墨铸铁或球墨铸铁的可能性.4.6单铸试棒与本体试棒性能的差异铸造的特点是适于制造形状不规则,结构复杂的零件,因此壁厚差异较大会导致不同部位的冷速不同, 造成各部位力学性能和硬度有一定差异.单铸试棒只能代表该牌号材质特定壁厚的力学性能和硬度,铸件本体试样才能代表本体I生能.4.7附铸试棒(块)规格的选取以铸件主要壁厚80nlrn为界,壁厚小于80rnn'l时,选用小规格的附铸试棒(块),壁厚大于等于80mnl时,选用大规格试棒(块).4.8抗拉强度性能的差异(1)对于同档尺寸规格的单铸或附铸试棒,如加工成A型抗拉强度试样,其统计强度值要略高于B型试样. 因为A型试样标距内的平行段短,可能碰到组织不均匀影响的几率小,所以更能代表材质本身的真实抗拉强度.(2)对于同档尺寸规格的附铸试棒或附铸试块,附铸试棒的统计强度值要略高于附铸试块,因为附铸试棒的冷速要快一些,内部组织也致密一些.(3)附铸试棒(块)的性能还不能完全代表铸件本体性能,只是比单铸试棒性能的代表性更好一些,只有本体试样才能如实反映铸件本体性能.铸件本体性能可根据标准附录中给出的壁厚与抗拉强度,硬度的关系图估算.4.9铸件本体抗拉强度测定铸件本体抗拉强度时,抗拉强度试样的加工应尽可能选用尺寸较大的规格,大规格试样l:LsJ,规格试样的测试数据更稳定,准确.4.10抗拉强度的强制值和指导值灰铸铁各牌号等级规定的最小抗拉强度是强制性值,但对应于壁厚>150mm,≤300mi/l的铸件,新标准中给出的附铸试棒(块)抗拉强度值为指导值,在表中用斜体字表示.表中给出的铸件本体预期抗拉强度值也不是强制性值.4.11铸件的本体硬度范围可以小于新标准中规定的范围当供需方同意在铸件本体的指定部位测试硬度,则该指定部位硬度值的上,下限范围应不小于40HBW. 此条款一般用于大量生产的铸件.因为标准中给出的硬度值范围是泛指,所以对给定的铸件和硬度测试部位,经供需双方协商同意,可适当缩小硬度值范围.4.12硬度检验规则新标准取消了旧标准列在规范性附录中的硬度检验规则,因为影响硬度的因素较多,测试误差也较大,而且实际中容易测试多点,多部位的硬度值来综合判断铸件材质情况,不像抗拉强度,误差较小,也比较单一.但在实际应用中硬度检测规则和抗拉强度检测规则是一样的,即在事先规定的部位测试硬度,如该部位硬度合格则材质合格,若测试结果达不到要求,又不是试样制备或操作不当造成的,则可在硬度测定点附近再选定2处测定硬度,进行复验.如复验中,其中一处硬度不合格,则判该铸件材质不合格.铸件本体硬度的测试比例,检测频次,硬度合格率及抽取铸件的代表性等,由供需双方商定.4.13铸件本体硬度检测铸件本体硬度检测简单,方便,可以不损坏铸件,甚至可100%在线检测.对大批量生产的铸件,越来越多地用本体硬度来代替抗拉试棒检测,特别是汽车灰铸铁件.以检测本体硬度为主时,应在本企业生产条件下事先做出该铸件本体硬度和单铸试棒,本体试棒之间的函数关系,以此确定本体硬度的上,下限范围,并经需方同意及确定抽检比例后才可实施.大型铸件一般检测附铸试块的硬度.4.14灰铸铁的化学成分新标准和国际标准ISO185:2005都没有规定灰铸铁的化学成分,但化学成分的控制还是尽可能控制在较窄的范围.铸造熔化中炉料分选,分类,配比定量,?762?FoUNDRYJu1.2009VOI.58NO.7熔化参数稳定,过热,保温控制,炉前检验,调整等都是缩小化学成分范围的重要环节.与先进国家相比, 我国铸件化学成分波动范围较大,缩小成分波动范围是今后努力的方向.4.15灰铸铁件的金相组织(1)如果需方没有要求,则金相组织一般不作为验收项目.如果要求检测金相组织,则应规定铸件本体的检测部位.新标准虽然没有对灰铸铁件的金相组织要求和取样方法做详细的规定,实际中可参照铸件本体抗拉强度试样的作法进行.特别是铸件非正常损坏失效或铸件残体碎片,检测金相组织是判断铸件性能的一种常用方法.(2)影响灰铸铁力学性能的金相组织首先是石墨形态和石墨长度,其次是珠光体和铁素体比例.因为灰铸铁本身是脆性材料,所以少量碳化物和磷共晶对力学性能基本没有影响,一般要求总量≤3%,高牌号灰铸铁可以放宽到≤5%.共晶团数,珠光体片间距和石墨量等均不作为铸件的验收依据.4.16铸造残余应力灰铸铁件一般以铸态交货,不做消除残余应力处。
灰球铸铁铸件检验标准完成版
液压铸铁铸件检验标准1.范围本标准规定了用灰铸铁和球墨铸铁铸造的液压铸铁件的技术要求和验收规范。
本标准适用于液压泵、液压马达、液压缸和液压阀等液压元件的铸造承压壳体或结构件的铸件。
本标准使用于砂型或导热性与砂型相当的铸型中铸造的灰铸铁件.使用其他铸型铸造的灰铸铁件也可以参考使用。
2.术语和定义GB/T 5611确立的术语以及下列术语和定义适用于本标准。
1)铸件的主要壁厚 relevant wall thickness铸件的主要壁厚是指用以确定铸件材料力学性能的铸件断面厚度.由供需双方商定。
2)石墨球化处理 graphite spheroidizing treatment在铁液中加入球化剂.使铁液凝固过程析出的碳形成以球状石墨形态为主的工艺过程。
3.灰球铸铁件3.1 灰铸铁件3.1.1 灰铸铁牌号本标准的材料牌号表示方法.符合GB/T 5612的规定。
本标准中.单铸试棒是以直径Φ30mm的单铸试棒加工的标准试样所测得的最小抗拉强度。
附铸试棒（块）是根据铸件的实际壁厚.选择相应的截面尺寸与铸件一同冷却的附铸试棒（块）加工的标准拉伸试样。
本体试样为取自铸件本体材料制成的标准拉伸试样。
标准拉伸试样的形状和尺寸应按GB/T 9439-2010的规定。
本公司常用的HT200、HT250、HT300及HT350灰铸铁件的力学性能及金相组织见表1。
3.1.2 灰铸铁件的化学成分若需方的技术条件中包含化学成分的验收要求时.按需方规定执行。
若需方对化学成分没有要求时.化学成分由供方自行确定.化学成分不作为铸件的验收依据。
但化学成分的选取必须保证铸件材料满足本标准所规定的力学性能和金相组织的要求。
化学成分的检测频次和数量.供需双方商定或由供方自行确定。
3.1.3 灰铸铁的力学性能在单铸试棒上还是在铸件本体或附铸试棒上测定力学性能.以抗拉强度还是以硬度作为性能验收指标.均必须在订货协议或需方技术要求中明确规定。
铸件的力学性能验收指标应在订货协议中明确规定。
铸铁抗拉能力与抗压能力
铸铁抗拉能力与抗压能力铸铁是一种重要的工程材料，其具有良好的机械性能和耐磨性能，被广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶制造等领域。
其中，抗拉能力和抗压能力是铸铁的重要机械性能指标之一。
一、铸铁抗拉能力1.1 抗拉强度抗拉强度是指在拉伸试验中材料断裂前所承受的最大拉应力。
对于灰口铸铁来说，其抗拉强度通常在200-400MPa之间；而对于球墨铸铁来说，其抗拉强度可达到500MPa以上。
1.2 影响因素影响铸铁抗拉强度的因素主要有以下几个方面：（1）化学成分：合理的化学成分可以提高材料的强度和韧性。
（2）冶炼工艺：适当的冶炼工艺可以保证材料中夹杂物和缩孔等缺陷较少，从而提高材料的强度。
（3）热处理工艺：合理的热处理工艺可以改善材料组织结构，提高材料的强度和韧性。
（4）铸造工艺：合理的铸造工艺可以降低材料中夹杂物和缩孔等缺陷，从而提高材料的强度。
1.3 提高抗拉强度的方法为了提高铸铁的抗拉强度，可以采取以下几种方法：（1）优化化学成分，增加碳含量和硅含量，同时控制磷、硫等有害元素的含量。
（2）采用优质原料和先进的冶炼工艺，保证材料中夹杂物和缩孔等缺陷较少。
（3）采用合理的热处理工艺，改善材料组织结构，提高材料的强度和韧性。
（4）采用先进的铸造工艺，控制铸造温度和冷却速率，降低夹杂物和缩孔等缺陷。
二、铸铁抗压能力2.1 抗压强度抗压强度是指在压缩试验中材料断裂前所承受的最大压应力。
对于灰口铸铁来说，其抗压强度通常在400-600MPa之间；而对于球墨铸铁来说，其抗压强度可达到800MPa以上。
2.2 影响因素影响铸铁抗压强度的因素主要有以下几个方面：（1）化学成分：合理的化学成分可以提高材料的强度和韧性。
（2）冶炼工艺：适当的冶炼工艺可以保证材料中夹杂物和缩孔等缺陷较少，从而提高材料的强度。
（3）热处理工艺：合理的热处理工艺可以改善材料组织结构，提高材料的强度和韧性。
（4）铸造工艺：合理的铸造工艺可以降低材料中夹杂物和缩孔等缺陷，从而提高材料的强度。
铸件材质系数ht200
铸件材质系数ht200
HT200是灰铸铁的牌号，灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁。
HT代表灰口铸铁，HT是灰色铸铁汉语拼音的缩写，灰铸铁HT200表示30试样的最高抗拉强度200MPa。
HT200的抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。
灰铸铁石墨呈片状，有效承载面积比较小，石墨尖端易产生应力集中，所以灰铸铁的强度、塑性、韧度都低于其他铸铁。
但具有优良的减振性、低的缺口敏感性和高的耐磨性。
以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅相关文献或咨询铸造领域的专业人士。
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灰铸铁件的拉伸性能
灰铸铁件的抗拉强度是衡量灰铸铁力学性能的主要指标，灰铸铁件的强度由基体金属强度和石墨存在状态共同决定，石墨周围的应力集中效应以及石墨对基体连续性的破坏消弱铸铁强度。
灰铸铁具有类似碳钢的基体金属，但其拉伸性质与碳钢有明显差别。
铸铁应力-应变关系特征形成的原因在于低应力作用下，石墨与基体金属不同程度的分离，危害石墨的腔体随之扩大，形成较大的应变量。
石墨周边因应力集中而产生的局部塑性变形对总变形量也有一定影响。
铸铁件的总拉伸变形都是基体塑性变形的结果，一般情况下，塑性变形以滑移或机械孪生方式进行。
滑移发生的晶体的原子密排面上，沿原子最密排方向进行。
机械孪生是在外力作用下以形成栾晶方式产生形变的过程，一般是发生在体心立方金属，偶尔也出现在面心立方金属中。
由于滑移屈服应力一般低于机械孪生应力，拉伸变形通常以滑移方式进行，铁素体为体心立方晶体，易于产生滑移。
因此，这种组织的变形量较大。
当外界条件变化使滑移难以进行时，才出现机械孪生变形。
灰铸铁的应力应变关系受石墨类型、尺寸和基体组织的影响。