铸铁 铸钢 球墨铸铁 区别
铸铁和铸钢的区别
铸铁和铸钢的区别
一、本质的区别:铸铁和铸钢所含碳、硅、锰、磷、硫等化学元素的百分比不同。
二、内部结构的区别:在铸造过程中,结晶后具有不同的组织结构,因而机械性能和工艺性能产生不同。
三、物理性能的区别:在铸造状态下,铸铁的延伸率、断面收缩率、冲击韧性都比铸钢低;但是铸铁的抗压强度和消震性能比铸钢好;
四、适用范围的区别:铸铁更适于铸造结构复杂的薄壁铸件;
五、力学性能区别:在弯曲试验时,铸铁为脆性断裂,铸钢为弯曲变形。
铸铁是什么材料
铸铁是什么材料
铸铁是一种含碳量在2%以上的铁合金材料,通常用于制造机械零件、汽车零件、铁路轨道、桥梁等工程结构。
铸铁通常分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁三种类型,每种类型都有其独特的特性和用途。
首先,灰铸铁是最常见的铸铁材料之一,其含碳量在2.5%以下。
灰铸铁的微
观组织中含有大量的石墨,这使得其具有很好的润滑性和吸振性能,因此在制造摩擦副和机械零件时广泛应用。
另外,灰铸铁还具有较高的耐磨性和耐热性,适用于一些高温摩擦场合,如汽车发动机缸体、汽缸套等零部件。
其次,球墨铸铁是一种添加了稀土镁合金的铸铁材料,其微观组织中的石墨呈
球状,因此具有较高的韧性和强度。
球墨铸铁的拉伸强度和冲击韧性分别是灰铸铁的2-3倍和10倍以上,因此在需要高强度和韧性的零件上得到广泛应用,如汽车
曲轴、车轮、机械零件等。
最后,白口铸铁是一种含碳量在2%以上的铸铁材料,其微观组织中几乎不含
石墨,因此具有较高的硬度和抗压强度。
白口铸铁通常用于制造一些需要较高硬度和耐磨性的零件,如刀具、磨料轮、齿轮等。
总的来说,铸铁作为一种常见的铁合金材料,具有较好的机械性能和加工性能,因此在工程结构和机械制造领域得到广泛应用。
不同类型的铸铁材料具有各自独特的特性和用途,可以根据具体的工程需求选择合适的铸铁材料进行制造,以满足不同零件的性能要求。
铸铁在工程领域的应用前景广阔,将继续发挥重要作用。
铸钢与铸铁比较
铸钢与铸铁区别:成分:理论上,铸钢是含碳小于2.11%的铁-碳合金;(实际中小于0.7%)铸铁是含碳大于2.11%小于6.69%的铁-碳合金。
组织:铸钢在常温下由不同比例的铁素体、渗碳体组成。
铸铁在常温下由不同比例的莱氏体及石墨组成。
铸钢(cast steel)用以浇注铸件的钢。
铸造合金的一种。
铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。
①铸造碳钢。
以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
含碳小于0.2%的为铸造低碳钢,含碳0.2%~0.5%的为铸造中碳钢,含碳大于0.5%的为铸造高碳钢。
随着含碳量的增加,铸造碳钢的强度增大,硬度提高。
铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性,成本较低,在重型机械中用于制造承受大负荷的零件,如轧钢机机架、水压机底座等;在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如摇枕、侧架、车轮和车钩等。
②铸造低合金钢。
含有锰、铬、铜等合金元素的铸钢。
合金元素总量一般小于5%,具有较大的冲击韧性,并能通过热处理获得更好的机械性能。
铸造低合金钢比碳钢具有较优的使用性能,能减小零件质量,提高使用寿命。
③铸造特种钢。
为适应特殊需要而炼制的合金铸钢,品种繁多,通常含有一种或多种的高量合金元素,以获得某种特殊性能。
例如,含锰11%~14%的高锰钢能耐冲击磨损,多用于矿山机械、工程机械的耐磨零件;以铬或铬镍为主要合金元素的各种不锈钢,用于在有腐蚀或650℃以上高温条件下工作的零件,如化工用阀体、泵、容器或大容量电站的汽轮机壳体等。
铸钢钢冶炼后材质的变化特点304 316铸钢是目前应用最为广泛的不锈钢,304,C≤0.08 Ni8.00~10.00 Cr18.00~20.00,Mn<=2.0 Si<=1.0 S<=0.030 P<=0.035 304LC≤0.03其他的元素与304相同304 316是奥氏体铸钢,无磁性的,430 403 410 这些是奥氏体-铁素体不锈钢有磁性。
9 铸钢和铸铁
根据铸铁中碳的存在形式分类: ➢白口铸铁:少量碳固溶于铁素体,绝大部分碳以渗碳体形式存在。 ➢麻口铸铁:碳大部分以渗碳体形式存在,少部分以游离石墨形式存在。 ➢灰口铸铁:碳全部或大部分以游离石墨形式存在。 ➢工业上使用的铸铁主要是灰口铸铁。
根据灰口铸铁中石墨的形态分类: ➢灰口铸铁:包含孕育铸铁,石墨的形态为片状。 ➢可锻铸铁:石墨的形态为团絮状。 ➢球墨铸铁:石墨的形态为球状。 ➢蠕墨铸铁:石墨的形态为蠕虫状。
变速箱体
重型机床床身(HT-250)
大型船用柴油机汽缸体(HT-300)
9.4 可锻铸铁 (/玛钢)
石墨呈团絮状的灰口铸铁,是由白口铸铁经长时间石墨化退火获得的。 1)可锻铸铁的组织
基体(F、P)+团絮状G。铁素体基体可锻铸铁由于表层脱碳而使心部的石墨 多于表层,断口心部呈灰黑色,表层呈灰白色,故又称黑心可锻铸铁。
ZG45 0.42-0.52 0.50-0.80 0.20-0.45 320 580 12 20 3.0
ZG55 0.52-0.62 0.50-0.80 0.20-0.45 350 650 10 18 2.0
2.碳素铸钢的化学成分与力学性能 碳是影响铸造碳钢件性能的主要元素。在亚共析钢范围内,随碳含量的增 加,铸钢的强度、硬度提高,塑性、韧性下降;当超过0.5%C后,屈服强度 不仅不再提高,反而有所下降,由于塑韧性显著下降,硬度过高,钢的切削 性能恶化;由于随碳含量增加,钢的熔化温度降低,故提高碳含量可增加钢 液的流动性。 Si和Mn对碳钢铸造性能的影响与碳类似,但它们的含量过高会增大钢的热 裂倾向。S、P使钢脆化,应严格控制。 与铸铁比,铸钢的强度和塑韧性都较高,但铸造流动性差、收缩率较大。
F+G
铸铁和铸钢
贝
制
氏
品
(
体
轧
基
辊
球
与
墨
辊
铸
环
)
铁
组织
用途【4-10】 制成受力复杂,强度、
硬度、韧性和耐磨性较 高的零件,如柴油机曲 轴、减速箱齿轮及轧钢 机轧辊等。
核燃料贮存运输 容器(QT350-22)
铸铁曲轴
常用铸铁
四、蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是20世纪60年代
发展起来的一种新型铸铁.
性能:
优良的铸造性能,
良好的切削加工性,
良好的减摩擦性和减震性
灰灰铸铸铁铁齿齿轮轮箱箱
灰铸
石
铁的
墨 片
的
显微
三 维
形
铁 素 体 灰 铸 铁
组织
貌
铁
素
珠 光 体 灰 铸 铁
体 加 珠 光 体 灰 铸
铁
用途【表4-8】
制造各种承受压力和要求消
振性的床身、机架、结构复
杂的箱体、壳体、和经受摩
铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳 合金。
实际生产中,一般含碳2.5-4%, 含硅0.8-3%,并含有较多锰、 硫、磷等杂质元素。
有时加合金元素,获得合金铸铁。
铸铁具有许多优良的性能及生
产简便、成本低廉等优点,因
内
而是应用最广泛的材料之一。
燃 机
汽
例如,机床床身、内燃机的汽
缸
缸体、缸套、活塞环及轴瓦、
碳素铸钢 合金铸钢
一、碳素铸钢,又称铸造碳钢, 简称铸钢。
含碳量一般0.15%~0.60﹪, 含杂质和非金属夹杂物较少, (多为优质钢和高级优质钢.)
铸铁与铸钢区别
钢铁中均含有少量合金元素和杂质的铁碳合金,按含碳量不同可分为:生铁――含C为2.0~4.5%钢――含C为0.05~2.0%熟铁――含C小于0.05%铸铁是含碳量在2%以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2%~4%。
碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为:①灰口铸铁。
含碳量较高(2.7%~4.0%),碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。
熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。
用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低,碳主要以渗碳体形态存在,断口呈银白色。
凝固时收缩大,易产生缩孔、裂纹。
硬度高,脆性大,不能承受冲击载荷。
多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
③可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得,石墨呈团絮状分布,简称韧铁。
其组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性。
用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。
④球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。
灰口铸铁→球化→球墨铸铁⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得,析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近,铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
用于制造汽车的零部件。
⑥合金铸铁。
普通铸铁加入适量合金元素(如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等)获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化,从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
铸钢用以浇注铸件的钢。
铸造合金的一种。
铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。
①铸造碳钢。
以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
铸铁闸门厂家平常生产的铸铁阀门和铸钢阀门有什么区别?
铸铁闸门厂家平常生产的铸铁阀门和铸钢阀门有什么区别?铸铁阀门和铸钢阀门都是阀门中的一种,它们都有开启和关闭管道的功能。
但是,在使用的时候,由于材料不同,性能存在差异。
铸铁闸门厂家在生产铸铁和铸钢阀门时,也需注意两者的区别,下面将对两者的区别进行详细介绍。
材料铸铁阀门主要使用材料是铸铁,铸铁又可分为普通灰铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
普通灰铸铁具有较好的铸造性能,对其渗透性和韧性等性能有要求时,一般会通过球化处理来提高机械性能。
球墨铸铁(或许你还听过“球墨铸铁”,它与铸铁相比含有更多的球状碳化物,从而带来了较好的韧性、抗压强度以及延展性等)含有球状碳化物,是目前应用比较广泛的铸铁种类之一。
而蠕墨铸铁则在球墨铸铁的基础上,通过增加稀土和钙等元素来改善材料的性能,具有较高的强度和韧性,并且耐蚀性较好。
铸钢阀门则主要使用材料是不锈钢、低合金钢和高合金钢等。
性能铸铁阀门的性能比较稳定,且耐腐蚀性能较好。
一般适用于在中低压下运行,并且使用温度不超过200℃的场合。
铸钢阀门因为钢材本身的强度和韧性较高,所以可以适用于更高压力和温度条件下的使用。
同时,铸钢阀门的密封性也更好,耐腐蚀性能更可靠。
因此,铸铁阀门和铸钢阀门的适用范围不同,需要根据实际使用的情况来选择合适的材料。
造型铸铁阀门和铸钢阀门在外观和造型上也存在一定差异。
铸铁闸门厂家比较注重对铸铁阀门的外部造型及颜色美化处理;而铸钢阀门的外形注重表面光滑和润滑性。
此外,根据不同的生产需求,铸铁阀门和铸钢阀门的结构形式也存在差异。
维修铸铁阀门由于材料的特点,使用中易出现变形和磨损,并且更容易被腐蚀。
如果出现漏水或者密封性不好等问题,需要提前进行检修或者更换。
铸钢阀门的使用寿命比铸铁阀门更长。
如果使用过程中发现问题,可以采取维修方法进行处理而不是直接更换。
总结铸铁阀门和铸钢阀门的区别主要在于材料、性能、造型和维修方面。
对于用户而言,实际使用场合和需求可能会不同,需要选择最合适的阀门材料和类型。
铸铁 铸钢 球墨铸铁 区别
铸铁铸钢球墨铸铁区别
微观存在形式不同:灰铸铁的石墨是以片状存在,球墨铸铁的石墨是以球状存在的。
性能差异:(1)灰铸铁的强度和塑性低(片状石墨割裂基体,引起应力集中),脆性大,消振性能好.不能通过热处理来提高强度。
(2)球墨铸铁,应力集中小,强度高,可以和中碳钢蓖美,有一定的塑性和良好的韧性,可以通过热处理来提高强度。
用途差异:灰铸铁主要用于强度要求不高,主要承受压应力的各种箱体,底座等;球墨铸铁用于一些强韧性要求高、形状复杂(铸造性能比钢好,)的工件,比如内燃机曲轴\连杆等之类的零件.
强度差异:球墨铸铁的抗拉强度是60k,球墨铸铁的屈服强度是40k。
铸铁抗拉强度31k(max)。
无屈服强度并断裂,而铸钢的屈服强度:36k,。
球墨铸铁的强度比远远优于铸铁。
球墨铸铁在耐腐蚀性方面与铸铁相同。
减震性由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,球墨铸铁优于铸钢,且应力低。
球墨铸铁具有铸钢的强度,也有铸铁优异的抗腐蚀性
虽然铸铁的机械性能不如钢,但由于石墨的存在,却赋予铸铁许多为钢所不及的特殊性能:
①石墨造成脆性切削,铸铁的切削加工性能优异。
②铸铁的铸造性能良好,铸件凝固时形成石墨产生的膨胀,减少铸件体积的收缩,降低铸件中的内应力。
③石墨有良好的润滑作用,并能储存润滑油,使铸件有很好的耐磨性能。
④石墨对振动的传递起削弱作用,使铸铁有很好的抗振性能。
⑤大量石墨的割裂作用,使铸铁对缺口不敏感。
铸铁与球墨铸铁铸件的成本差价在3000-4000元之间。
灰铸铁与球墨铸铁对比
片状或曲片状大部分或全部呈球状
铁素体球墨铸铁,铁素体+珠光体球墨铸铁,铁素体灰铸铁,铁素体+珠光体灰铸铁,珠光体灰铸铁
灰铸铁和球墨铸铁及灰口铸铁区别:
灰铸铁组织里的石墨是以片状存在,球墨铸铁组织里的石墨是以球状存在的。
组织上的差别导致它们的性能也有巨大差异:
灰铸铁:强度、塑性低(片状石墨割裂基体,引起应力集中),脆性大,消振性能好。
主要用来生产一些强度要求不高,主要承受压应力的各种箱体、底座等。
球墨铸铁:球形石墨对基体的割裂作用降到最低,应力集中作用最小,故其强度很高,可以和中碳钢蓖美。
可以充分发挥基体的性能,且有一定的塑性和良好的韧性.常用来制作一些强韧性要求高且形状复杂(铸造性能比钢好,但比灰铸铁要差)的工件,比如内燃机曲轴、连杆等之类的零件。
球墨铸铁一般还可以经过热处理来进行强化,而灰铸铁一般不能经过热处理来提高强度(片状石墨的影响)。
备注:伸长率反应的是塑性。
QT500—7用于电机端盖,机械密封座等。
铸铁和铸钢的区别
铸铁和铸钢的区别铸铁和铸钢本质的区别在于化学成分不同,在工程上,一般认为含碳量高于2%为铁,低于此值为钢。
由于成分不同,所以组织性能也不一样,一般来说,钢的塑性和韧性较好,表现为延伸率、断面收缩率和冲击韧性好,铁的力学性能表现为硬而脆。
有的铸铁还有一些特殊的性能,具体分析如下:铸铁(cast iron)含碳量在2%以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2%-4%。
碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
除碳外,铸铁中还含有1%-3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为:①灰口铸铁。
含碳量较高(2.7%-4.0%),碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。
熔点低(1145-1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低,碳主要以渗碳体形态存在,断口呈银白色。
凝固时收缩大,易产生缩孔、裂纹。
硬度高,脆性大,不能承受冲击载荷。
③可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得,石墨呈团絮状分布,简称韧铁。
其组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性。
④球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得,析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近,铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
⑥合金铸铁。
普通铸铁加入适量合金元素(如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等)获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化,从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
铸钢(cast steel )用以浇注铸件的钢。
铸造合金的一种。
铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。
①铸造碳钢。
以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
含碳小于0.2%的为铸造低碳钢,含碳0.2%-0.5%的为铸造中碳钢,含碳大于0.5%的为铸造高碳钢。
铸钢和铸铁的区别以及区分方法
铸钢和铸铁的区别以及区分方法详细本质的区别在于化学成分不同,在工程上,一般认为含碳量高于2%为铁,低于此值为钢。
由于成分不同,所以组织性能也不一样,一般来说,钢的塑性和韧性较好,表现为延伸率、断面收缩率和冲击韧性好,铁的力学性能表现为硬而脆。
有的铸铁还有一些特殊的性能,具体分析如下:铸铁(cast iron )含碳量在2%以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2%~4%。
碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为:①灰口铸铁。
含碳量较高(2.7%~4.0%),碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。
熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低,碳主要以渗碳体形态存在,断口呈银白色。
凝固时收缩大,易产生缩孔、裂纹。
硬度高,脆性大,不能承受冲击载荷。
③可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得,石墨呈团絮状分布,简称韧铁。
其组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性。
④球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得,析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近,铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
⑥合金铸铁。
普通铸铁加入适量合金元素(如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等)获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化,从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
铸钢(cast steel )用以浇注铸件的钢。
铸造合金的一种。
铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。
①铸造碳钢。
以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
含碳小于0.2%的为铸造低碳钢,含碳0.2%~0.5%的为铸造中碳钢,含碳大于0.5%的为铸造高碳钢。
铸铁和铸钢的区别
铸铁和铸钢的区别铸铁和铸钢本质的区别在于化学成分不同,在工程上,一般认为含碳量高于2%为铁,低于此值为钢。
由于成分不同,所以组织性能也不一样,一般来说,铸钢的塑性和韧性较好,表现为延伸率、断面收缩率和冲击韧性好,铸铁的力学性能表现为硬而脆。
铸铁可分为:灰铸铁该铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在,其断口呈暗灰色,有一定的力学性能和良好的被切削性能。
白口铸铁白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金,其断口呈白亮色,硬而脆,不能进行切削加工,很少在工业上直接用来制作机械零件。
由于其具有很高的表面硬度和耐磨性,又称激冷铸铁或冷硬铸铁。
麻口铸铁麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁,其断口呈灰白相间的麻点状,性能不好,极少应用。
普通铸铁是指不含任何合金元素的铸铁,如灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等。
合金铸铁是在普通铸铁内加入一些合金元素,用以提高某些特殊性能而配制的一种高级铸铁。
如各种耐蚀、耐热、耐磨的特殊性能铸铁。
普通灰铸铁这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在,其断口呈暗灰色,有一定的力学性能和良好的被切削性能,普遍应用于工业中。
孕育铸铁这是在灰铸铁基础上,采用“变质处理”而成,又称变质铸铁。
其强度、塑性和韧性均比一般灰铸铁好得多,组织也较均匀。
主要用于制造力学性能要求较高,而截面尺寸变化较大的大型铸件。
可锻铸铁可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成,比灰铸铁具有较高的韧性,又称韧性铸铁。
它并不可以锻造,常用来制造承受冲击载荷的铸件。
球墨铸铁简称球铁。
它是通过在浇铸前往铁液中加入一定量的球化剂和墨化剂,以促进呈球状石墨结晶而获得的。
它和钢相比,除塑性、韧性稍低外,其他性能均接近,是兼有钢和铸铁优点的优良材料,在机械工程上应用广泛。
特殊性能铸铁这是一种有某些特性的铸铁,根据用途的不同,可分为耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。
大都属于合金铸铁,在机械制造上应用较广泛。
铸铁与球墨铸铁
铸铁与球墨铸铁铸造用生铁(即灰口铁)铸造生铁硅含量为1.25-3.6%。
碳多以片状石墨状态存在。
断口呈灰色,质软易切削加工。
主要用来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。
铸造用生铁按含硅(Si)量划分铁号,按含锰(Mn)、磷(P)、硫(S)分组、级、类。
球墨铸铁用生铁球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁,只是低硫低磷。
低硫使碳充分在铁中石墨化。
低磷提高生铁的机械性能;主要用于生产性能(机械性能)较好的球墨铸铁件。
球墨用生铁也是按含硅(Si)量划分铁号,按含锰(Mn)、磷(P)、硫(S)分组、级、类。
(二)灰口铸铁的性能1.机械性能灰口铸铁组织是钢的基体上分布有片状石墨,石墨的密度为铸铁的1/3,其体积约占铸铁的(7~10)%,石墨的抗拉强度小于20MPa,塑性近于零,硬度3HBS,石墨的这种特性是改变灰口铸铁机械性能的主要因素。
由于片状石墨象刀口一样对金属基体的严重割裂作用,减少了基体受力的有效面积,使铸件金属基体的作用不能充分发挥,据统计灰口铸铁金属基体强度的利用率一般不超过(30~50)%,这表现为铸铁抗拉强度比碳钢低得多,σb为(120~250)MPa,塑性、韧性较差,并且几乎没有延伸率(δ≈0),使普通灰口铸铁成为脆性材料,故常把灰口铸铁看成具有大量微小裂纹或孔洞的碳钢。
但石墨对基体的割裂作用和造成的应力集中对压应力的有害影响较小,所以灰口铸铁的抗压强度远大于抗拉强度,如图所示。
石墨数量愈多,愈粗大,分布愈不均匀,对基体的割裂就愈严重,其机械性能愈差。
2.工艺性能由于铸铁很脆,因此不能进行锻造和冲压,焊接时易于产生裂纹,并出现白口组织,使切削加工增加困难,所以说焊接性能差。
灰口铸铁接近共晶成分,铸造时流动性好,又由于石墨膨胀可使收缩减小,铸造性能最好,能够铸造形状复杂的零件。
由于石墨具有割裂基体连续性的作用,从而使铸件的切削屑易脆断成碎片,具有良好的切削加工性。
3.减振性铸铁中的石墨对振动能起缓冲作用,阻止晶粒间振动能的传递,并将振动能量转变为热能。
铸钢和铸铁
铸钢与铸铁的区别钢铁中均含有少量合金元素和杂质的铁碳合金,按含碳量不同可分为:生铁――含C为2.0~4.5%钢――含C为0.05~2.0%熟铁――含C小于0.05%铸铁是含碳量在2%以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2%~4%。
碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为:①灰口铸铁。
含碳量较高(2.7%~4.0%),碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。
熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。
用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低,碳主要以渗碳体形态存在,断口呈银白色。
凝固时收缩大,易产生缩孔、裂纹。
硬度高,脆性大,不能承受冲击载荷。
多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
③可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得,石墨呈团絮状分布,简称韧铁。
其组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性。
用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。
④球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。
⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得,析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近,铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
用于制造汽车的零部件。
⑥合金铸铁。
普通铸铁加入适量合金元素(如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等)获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化,从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
铸钢用以浇注铸件的钢。
铸造合金的一种。
铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。
①铸造碳钢。
以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
铸铁与铸钢区别
钢铁中均含有少量合金元素和杂质的铁碳合金,按含碳量不同可分为:生铁――含C为2.0~4.5%钢――含C为0.05~2.0%熟铁――含C小于0.05%铸铁是含碳量在2%以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2%~4%。
碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为:①灰口铸铁。
含碳量较高(2.7%~4.0%),碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。
熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。
用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低,碳主要以渗碳体形态存在,断口呈银白色。
凝固时收缩大,易产生缩孔、裂纹。
硬度高,脆性大,不能承受冲击载荷。
多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
③可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得,石墨呈团絮状分布,简称韧铁。
其组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性。
用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。
④球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。
灰口铸铁→球化→球墨铸铁⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得,析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近,铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
用于制造汽车的零部件。
⑥合金铸铁。
普通铸铁加入适量合金元素(如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等)获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化,从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
铸钢用以浇注铸件的钢。
铸造合金的一种。
铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。
①铸造碳钢。
以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
大型压力机机架材料球墨铸铁同铸钢的比较
三梁四柱/两柱锻造液压机机架材料——球墨铸铁GJS400和G20MN5铸钢的比较三梁两/四柱预应力结构的压力机构成的主要部件是三个横梁、空心立柱和拉杆。
其中,拉杆是由钢材锻造生产的。
横梁和立柱是铸造生产的。
目前横梁和立柱的铸造材料主要有两种:GJS400球墨铸铁和G20Mn5铸钢。
都听过“以铁代钢”一词,这里面所说的“铁”就是球墨铸铁。
球墨铸铁既有灰铸铁硬度高、耐磨性好的优点,其机械性能又接近铸钢,甚至某些性能比铸钢更高。
目前,球墨铸铁可以做发动机曲轴及齿轮等各种高强度的结构件。
球磨铸铁在大型压力机机架方面应用比较少,究其原因是生产技术问题。
大壁厚球墨铸铁件在生产过程中易发生缺陷是世界性难题。
大型压力机机架铸件,壁厚大,单重大,质量要求严格,废品率高。
因此,目前世界上只有一家公司能够生产。
球墨铸铁GJS400同G20MN5铸钢材料的比较相对于G20MN5铸钢,球磨铸铁GJS400具有以下优点:1 球墨铸铁的抗拉/屈服强度和铸钢是可比的;2 球墨铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性都高于铸钢;3 由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,吸震性远远高于铸钢,在减弱振动能力方面优于铸钢,因此更加有利于降低应力。
4 球墨铸铁比铸钢生产成本低,铸造效率更高,机加工性更好;相对于G20MN5铸钢,球磨铸铁GJS400具有以下优点:5 球磨铸铁的疲劳性能和延展性高于铸钢;6 由于球墨铸铁含碳量远远高于铸钢,经过处理后,其硬度和耐磨性也会高于铸钢。
7 球墨铸铁内部的球状结构能够消除铸铁内部的裂缝现象,在球墨铸铁的微观照片中,可以看见裂缝游行到石墨球后终止,这些球状石墨结构被称为“裂缝终结者”,因为它们具有阻止断裂的能力。
大型压力机机架的“癌症”——铸件出现裂纹作为压力机刚性机架的组成部分,三个横梁和立柱铸件所关注的最大问题就是裂纹。
由于锻压机工作频次高,横梁和立柱会承受多频次的交变应力,要求铸件拥有很好的疲劳性能。
如果材料内部有缺陷,例如气孔或夹杂,一旦材料的疲劳性能不好的话,很容易在长时间经受交变应力下出现裂纹。
球墨铸铁、铸铁、铸钢的区别
球墨铸铁、铸铁、铸钢的区别?与铸铁相比,球墨铸铁在强度方面具有绝对的优势。
球墨铸铁的抗拉强度是60k,而铸铁的抗拉强度只有31k。
球墨铸铁的屈服强度是40k,而铸铁并没有显示出屈服强度,并且最终出现断裂。
球墨铸铁的强度-成本比远远优于铸铁。
球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。
球墨铸铁具有更高的屈服强度,其屈服强度最低为40k,而铸钢的屈服强度只有36k。
在大部分市政应用领域,如:水、盐水、蒸汽等,球墨铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。
由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,在减弱振动能力方面,球墨铸铁优于铸钢,因此更加有利于降低应力。
选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。
球墨铸铁的低成本使得这种材料更加受欢迎,铸造效率更高,也较少了球墨铸铁的机加工成本。
作为钢的替代品,1949年人类开发了球墨铸铁。
铸钢含碳量少于0.3%,而铸铁和球墨铸铁含炭量量则至少为3%。
铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。
铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。
在球墨铸铁内,这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成微小的球体。
这种改进后的球体使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有更加优异的物理性能。
正是这种碳的球状微观结构,使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性,而铸铁内部的薄片形式导致铸铁没有展延性。
通过铁素体基体可获得最佳的展延性。
因此,球墨铸铁的压力负载部件都经过铁素体化退火周期的工艺处理后,球墨铸铁内部的球状结构也能够消除铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。
在球墨铸铁的微观照片中,可以看见裂缝游行到石墨球后终止。
在球墨铸铁行业内,这些石墨球称为“裂缝终结者”,因为它们具有阻止断裂的能力。
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铸铁——常用的铸造合金
铸铁——常用的铸造合金根据不同的方式铸铁有三种分类,下面我们来详细介绍一下灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。
在这些合金中,碳的质量分数超过了在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
(一)铸铁的分类1.根据碳在铸铁中的存在形式分类(白口铸铁指碳主要以游离碳化铁形式出现的铸铁,断口呈银白色。
灰铸铁指碳主要以片状石墨形式出现的铸铁,断口呈灰色。
它是工业中应用最广的铸铁。
麻口铸铁指碳部分以游离碳化铁形式出现,部分以石墨形式出现,断口灰白相间。
2.根据铸铁中石墨形态分类普通灰铸铁石墨呈片状,蠕墨铸铁石墨呈蠕虫状,可锻铸铁石墨呈团絮状,球墨铸铁石墨呈球状,3.根据铸铁的化学成分分类普通铸铁,合金铸铁。
(二)灰铸铁1.灰铸铁的显微组织及其性能(1)灰铸铁的显微组织灰铸铁的显微组织由金属基体(铁素体和珠光体)与片状石墨组成。
灰口铸铁的组织:铁素体+片状石墨;铁素体.珠光体+片状石墨;珠光体+片状石墨。
(2)灰铸铁的性能a)力学性能由于石墨的存在,一方面使得基体承载的有效面积减少,另一方面在基体中容易造成应力集中现象,最终导致灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多,断裂强度通常为120~250Mpa;塑性和冲击韧性近于0,属于脆性材料。
b)工艺性能灰铸铁属于脆性材料,不能进行冲压;同时,其焊接性能也很差。
但灰铸铁的切削加工性能较好。
c)减振性灰铸铁具有良好的减振性,其减震能力约为钢的5~10倍。
工业上常用它来制造机床床身、机座等。
d)耐磨性好e)缺口敏感性低2.灰铸铁的孕育处理孕育是以少量材料加入熔融金属,促进成核,以改善其组织和性能的方法。
加入的材料称为孕育剂。
常用的孕育剂是FeSi75,熔点为1300℃,经孕育处理后的铸铁称孕育铸铁。
孕育铸铁的强度、硬度比普通灰铸铁有显著提高。
孕育铸铁适用于对强度、硬度和耐磨性要求较高的重要铸件,尤其是厚大铸件,如床身、凸轮、凸轮轴、气缸体和气缸套等。
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铸铁铸钢球墨铸铁区别
微观存在形式不同:灰铸铁的石墨是以片状存在,球墨铸铁的石墨是以球状存在的。
性能差异:(1)灰铸铁的强度和塑性低(片状石墨割裂基体,引起应力集中),脆性大,消振性能好.不能通过热处理来提高强度。
(2)球墨铸铁,应力集中小,强度高,可以和中碳钢蓖美,有一定的塑性和良好的韧性,可以通过热处理来提高强度。
用途差异:灰铸铁主要用于强度要求不高,主要承受压应力的各种箱体,底座等;球墨铸铁用于一些强韧性要求高、形状复杂(铸造性能比钢好,)的工件,比如内燃机曲轴\连杆等之类的零件.
强度差异:球墨铸铁的抗拉强度是60k,球墨铸铁的屈服强度是40k。
铸铁抗拉强度31k(max)。
无屈服强度并断裂,而铸钢的屈服强度:36k,。
球墨铸铁的强度比远远优于铸铁。
球墨铸铁在耐腐蚀性方面与铸铁相同。
减震性由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,球墨铸铁优于铸钢,且应力低。
球墨铸铁具有铸钢的强度,也有铸铁优异的抗腐蚀性
虽然铸铁的机械性能不如钢,但由于石墨的存在,却赋予铸铁许多为钢所不及的特殊性能:
①石墨造成脆性切削,铸铁的切削加工性能优异。
②铸铁的铸造性能良好,铸件凝固时形成石墨产生的膨胀,减少铸件体积的收缩,降低铸件中的内应力。
③石墨有良好的润滑作用,并能储存润滑油,使铸件有很好的耐磨性能。
④石墨对振动的传递起削弱作用,使铸铁有很好的抗振性能。
⑤大量石墨的割裂作用,使铸铁对缺口不敏感。
铸铁与球墨铸铁铸件的成本差价在3000-4000元之间。