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HT200灰铸铁
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材料名称:灰铁200
牌号:HT200
标准:GB/T 9439-2010
指的是低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。
材料硬度:163~255HB
适用范围
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。
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。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。
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。
光谱化学分析按GB/T 4336的规定执行。
铸件常规化学成分分析方法按GB/T 223.3、GB/T 223.4、GB/T 223.60的规定执行。
机械性能:σb ≥200Mpa
应用举例
1.一般机械制造中较为重要的铸件,如:汽缸、齿轮、机座、金属切削机床床身及床面;等
2.汽车、拖拉机的气缸体、气缸盖、活塞、刹车轮、联轴器盘以及汽油机和柴油机的活塞环
3.具有测量平面的检验共建,如:划线平板、V形铁、平尺、水平仪框架等
4.承受7.85MPa以下中等压力的液压缸、泵体、阀体以及要求有一定耐腐蚀能力的泵壳、容器,如潜污泵的泵体,泵盖,叶轮等
5.圆周速度>12~20m/s的带轮以及其他符合所列Ⅰ作条件的零件
6.需经表面淬火的零件
铸铁X别
较高强度铸铁,基体为珠光体,强度、耐磨性、耐热性均较好,减振性也良好;铸造性能较好,需要进行人工时效处理。
工作条件
1.承受较大应力的零件(弯曲应力<29.40MPa)
2.摩擦面间的单位面积压力>0.49MPa(大于10t在磨损下工作的大型铸件压力>1.47MPa)
3.要求一定的气密性或耐弱腐蚀性介质
球墨铸铁
主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中,含碳量X过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中,含碳量X过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
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。
铸铁的分类
1.按断口颜色分
(1)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
(2)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。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
灰铸铁组织和性能
组织:可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类:铁素体基体灰铸铁;铁素体一珠光体基体灰铸铁;珠光体基体灰铸铁。
力学性能:灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重,在石墨尖角处易造成应力集中,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,但抗压强度与钢相当,也是常用铸铁件中力学性能差的铸铁。同时,基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响,铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大,强度和硬度低,故应用较少;珠光体基体灰铸铁的石墨片细小,有较高的强度和硬度,主要用来制造较重要铸件;铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大,性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。
其他性能:良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性
灰铸铁的热处理:
1.消除内应力退火
2.改善切削加工性退火
3.表面淬火
灰铸铁的密度
灰铸铁分≥HT250与≤HT220,其密度分别为7.35g/cm³与7.2g/cm³。
灰铸铁的熔点是1100~1300摄氏度
铸铁-热处理工艺
1.消除应力退火由于铸件壁厚不均匀,在加热,冷却及相变过程中,会产生效应力和组织应力。另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力,所有这些内应力都必须消除。去应力退火通常的加热温度为500~550℃保温时间为2~8h,然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁)。采用这种工艺可消除铸件内应力的90~95%,但铸铁组织不发生变化。若温度X过550℃或保温时间过长,反而会引起石墨化,使铸件强度和硬度降低。
2.消除铸铁白口的高温石墨化退火
铸件冷却时,表层及薄截面处,往往产生白口。白口组织硬而脆、加工性能差、易剥落。因此必须采用退火(或正火)的方法消除白口组织。退火工艺为:加热到550-950℃保温2~5 h,随后炉冷到500-550℃再出炉空冷。在高温保温期间,游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A,在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解,发生石墨化过程。由于渗碳体的分解,导致硬度下降,从而提高了切削加工性。
灰铸铁
GB中国 HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350
JIS日本 FC100、FC150、FC200、FC250、FC300、FC350
KS韩国 GC100、GC150、GC200、GC250、GC300、GC350
AWS美国 NO.20、NO.25、NO.30、NO.35、NO.40、NO.45、NO.50、NO.55、NO.60
UNS美国 F11401、F11701、F12101、F12801、F13101、F14101
球墨铸铁
GB中国 QT400-18、QT400-15、QT450-10、QT500-7、QT600-3、QT700-2、QT800-2、QT900-2
JIS日本 FCD350-22、FCD400-18、FCD400-15、FCD450-10、CD500-7、FCD600-3、FCD700-2、FCD800-2
KS韩国 GCD370、GCD400、GCD450、GCD500、GCD600、GCD700、GCD800
AWS美国 60-40-18、65-45-12、80-55-06、100-70-03、120-90-02
UNS美国 F32800、F33100、F33800、F34800、F36200
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