灰铸铁是一种断口呈灰色、碳主要以片状石墨出现的铸铁。
灰铸铁在结晶过程中,约有w(C)为80%的碳以石墨的形式析出,这就给灰铸铁带来两方面的特点:一方面,由于石墨强度较低(Rm﹤20N/mm2),且以片状的形态存在,割裂了基体的连续性,因此灰铸铁的强度不高,脆性较大。另一方面,由于石墨的存在,灰铸铁具有良好的减震性、耐磨性、切削加工性和缺口敏感性。由于共晶结晶过程中石墨化膨胀,还有减少缩松、缩孔的倾向。同时,灰铸铁还有较高的抗压强度。
灰铸铁的牌号是按照强度划分的,国标GB/T 9439-1988《灰铸铁件》有7个牌号,见表。
表:单铸试棒的牌号
牌号
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抗拉强度
Rm/(N/mm2)
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硬度
HBW
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牌号
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抗拉强度
Rm/(N/mm2)
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硬度
HBW
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HT100
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100
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143~239
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HT300
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300
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187~255
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HT150
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150
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163~229
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HT350
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500
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197~269
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HT200
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200
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170~241
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HT400
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HT250
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250
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170~241
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灰铸铁传统的化学成分中Si/C比较低(0.40~0.55)。GQ-3C化学成分分析仪器研究表明,适当提高Si/C比(0.65~0.85),是提高铸铁内在质量的重要途径之一。提高Si/C比的作用是:可使连续的初析奥氏体枝晶增加,这就像混凝土中的钢筋一样,对灰铸铁起到加固的作用,可扩大稳定系和介稳定系的温度差,增加过冷度△T,从而细化石墨,有效地扩大集体组织的利用率;还可降低灰铸铁的白口倾向,减小断面敏感性,提高弹性模量和形变抗力。当然,Si/C比较高,会使铁素体增加,强度和硬度有所降低,这一点也应注意。