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1、球铁性能与组织4、铁碳相图 2、球铁的基体组织 3、球墨铸铁的力学性能2.1.1铁碳 合金的平衡组织组织名称金相特征恃征性能说明铁素体金属固溶体碳在。或8铁中的固 溶体，含碳量极少，性能 近似于纯铁，强度、硬度 低，塑性、韧性好奧氏体金属固瘠体碳在Y铁中的固瘩 体，含碳量较多强度、 硬度不高，塑性、韧性很 好漫碳体金属优合物铁碳化合物，分子 式Fe3C,硬度很高，耐磨 性很好，塑性接逬于零， 很脆珠光体混合物共析组织是铁素体和 渗碳体的机械混合物，强 度、硬度较高，塑性较低莱氏体混合物共晶组织是奧氏体和 渗碳体的机械混合物，强 度低，硬而脆2.1.2铁z碳合金的非平衡组织组织名称金相特征特征性
2、能说明马氏体过饱和固溶体碳在a铁中的过饱和 围溶体，强度、硬度很高， 塑性很低，韧性差贝氏体混合物铁素体和渗碳体的机 械混合物，综合性能好； 强度、硬度高，耐密性好， 韧性也较好2、j球跌的基体组织埃肯金相图片1-3. jpgQ埃肯金相图片2-3. jpgJPG埃肯金相图片3-3jpg2. J球化分级球化级别说明球化率(%)|级石墨呈喙状,少量团絮，允许极少量 团茉狀>£)52级石堡犬部分呈球狀，宗为团:伏和极少 量团絮状£)£)£)53级石塑夫部分昱团;tt余为团架虢，允 许有极少量疇虫状创一 90勿级石墨呈分散分布的蠕虫狀球狀.团 状、团絮状7
3、D-3LI石堡呈聚薨分布的疇虫阮片;伏及球 ；忙团;疔.团杀;疔创一 702石墨大小石墨球大小分级(GB9441 -1988)级别M级幼级刁级7级石諾苜径(VMA)njni>25-50>12-25>3-12>S-S>1.5-3<1.5 19 9刁球屋:荡:多E金相；应缠飯准将石昼穴小分砂2、球墨铸铁石墨球的犬小对力学性能的彩响很九减小 石墨球径 增加石墨球在单位面枳的个数可以明显地提 髙球墨铸铁的強度.塑性和韧性。石墨球径的减小，使单位面枳上球墨铸铁数量増多， 可使抗疲劳强度提高，因此，细化石蜃也是:提高抗疲劳 强度的一个姜习匕2、3铁素怖：根据GJ 3 &
4、#163;）上19 3 3球41務铁金相;险验评 定铁素体数量。其百分比丿按犬多数视场 对照图片评定。一般不检查牛眼铁素体数 量/仅检登月其共存的殊光也匸数量2、-/豫光怀在球墨荡铁中/垛光体自勺形花一般分三级: 粗状:垛光体片状垛光体、，纟田片状殊光燃:随着垛光体自勺细化，球墨铸铁的强度和硬度有所提高。若基体为粒状翠光体”则 球墨铸铁在保持一定强度自勺同肘具有更 高的塑性。2、5奥氏体、，贝氏体，马氏体_由奥氏体、上贝氏倍或下贝氏怖通过等 湿淬火,加入迫当兀戻菠得O2、3渗碳休_渗碳怀多呈针状、条状丿在琢墨锈參中 易使基唸吻J/L故应避免其出现。2、7诱其晶坏，磷共昴悸在球墨铸铁中对性能的危
5、害准 在灰荡皴匚P才得乡。沿晶界分荀日勺二兀剪 三元邈共晶体强烈降低球墨铸铁的韧性, 響库耦鲂堂沖击时，裂痕忌是沿磷共 晶体边绪开畑开绍。各种基体组织球墨铸诜常温冲击韧度诜素体球墨铸铁试样冲击吸收功一温度曲线球墨第汝抗拉强度強度和塑性球墨铸铁的軽度和塑性主要级决于基悴组织， 乍r仏净荷载性能J）硬度寿铁的硬度主要取决于基怖组织，而旦与 延伸率等净荷载性能有相应的关系。初处理后的丁贝氏体或回火马氏体理度最高，其 次是上贝氏体'索氏体、.殊光体。随着铁素体增多，强度丁降，延伸率增加。奥 氏体或铁素体強度飯低，塑性飯好O2,动荷载性能浙;际准改为有缺口 !塞阀织制击韧度(J/ohj2>
6、59-15D殊光炸15-35贝氏炸3D-199回火索氏体2U-o9J疲劳魁度某些球墨铸鉄具 如廉光体球铁。有很髙的疲劳强度，相当于上灼号正理钢,材料抗拉逻庚U3旳丿O遢度。-！（呢疲劳强度/ 抗拉魁度铁素体球読4312959.45铁素库球铁147D2459.52殊光体球読735255D37垛光体球铁75D纠9.S5殊光体球铁7102529.37贝氏体球铁TI70-1479S 94-3439.2-D.25铁紊体球铁4J021D垛光体一铁素体竦铁球铁52127S044回火马氏体竦铁93103上贝氏体球铁<12£!各种基体组织球墨铸诜常温冲击韧度诜素体球墨铸铁试样冲击吸收功一温度曲线
7、3、咼湿性能(D硬度/frr/辭球壘铸铁低湿丁有很好的硬度，怛在541TC时芳始粒状化，高 于550*开始分解，硬度芳始下降井逐渐接近铁素怩球墨铸铁的硬高湿短时力学性能图中貳明球墨荡 鉄抗拉强度陌湿度 升髙而降低.急別升鬲,疑光体 缓慢丁降，然后显 箸增加。（3）高湿蠕变和持久強度材料1常湿（2ITC）力学性能试验湿度£髙湿持久遐度（创沧丿抗拉遐度儿延伸宰5lOOhlOOOh退火铁素体433-022427210.7呢322.7159.551-5152-5正火珠光休991-55427珈352.3115.227.4255-2S9 91S.7奥氏体马 29.235427 现549277.3
8、170.4235-2142/J3"抗疲劳强度温度(°C)疲劳强度Ot (MPa)铸态殊光体退火铁素体29223-4脅.325U203.B畑.3r/uAd32.35DD-J 70-5-J32.3*彳氐湿?性能随湿度降低，球墨铸羡逐渐发生由韧性 向脆性自勺转变,尤其在脆性转变湿度以.丁' 沖击值急別下降。同时，屈服强度提高， 延佣率T降,对应力彙中的數感性明显增 加，羨观为屈服以后芟彩量较小即断裂。 对于常湿下塑韧性较好的羡素体球墨縈L 低温下抗拉强度提高。潯»W苕漆冷寡S甬B讲盂I#熬12091e C：1 右 c1 运 Cl17 Ci1 01 c12 Clc
9、2 c卜"|eU>/r(DJ'02927 C Cr7*CJ7 02H c7 c：93cc739込ir02s9Cle c30：壬ErO12-£/<5 Ttv 丫二nw帶 pF?TTCc Clc? bicClcCl222 cj，aIQ7icOi Qi 02&01H Ci01H 7OjeiCl4M日；P啟127 CCc?Ql3ei912Ik H 2 g s p 嗣Z* 罢J”球墨铸铁的物理性能铁前常湿密度材糾密度(g/m)7)铁素体球铁生牛7.2球光怖球铁7/J-7.5中硅耐热竦铁7/J(2)熔融状态镁球墨铸铁的密度湿辰匚1225d2501300133
10、5(g/cfii 勺7.055.945.91生37135013751400d 415舍注 1生73z -7 1 s/n乩33Lao(2)备注(1) C:344%, Si:2.56%, Mn:0.22%, P:0.11%(2) C:333.6%, Si:1.6-2.6%, Mn:0405%,2、线膨脳系数随着湿度升髙线膨般系数缓慢增加,600C以后鑄增加。热寻率级决于成分、，组织、，石墨形恣和温 孚。石蚩比基体组织的寻热性好，石墨沿基 B又比沿c轴的寻热性好。含:碳量越髙寻热性越好：球化率翅低, 寻热性逆好；温度越低，寻热性翅好。球墨铸铁热寻性高于钢，但低于庾铸铁o球墨铸铁的其他性能减震性球蚤铸
11、铁的减震性优于钢劣于灰铸铁。 球化率越高腫震性越差。温度上升灰铸铁的减震性丁降但是对 球蛊W鉄的影响彳艮小。球墨铸铁的弹性模量高于灰铸铁，因此其 芦波传播速度固有频率都高于灰铸铁。利 用芦学的差别可检验球化率尊级。2,切訓性能球墨铸铁含有较多的石墨，起到切訓润滑作用。因此球墨铸铁的切削阻力小于钢，切削 速度较高。姝光体增多使球墨铸铁的切削性能丁降, 贝氏体球墨铸铁切削性能较差。所乩 阀门钊吏用球墨铸铁时，邹是采用 铁素体+疑光休的基休类型O3、焊补性亠含量较高肘，在焊缝和近 氏体组织，形成內球墨铸鉄不能焊矮，只能焊补。当球墨铸 铁中端土養合金 焊缝区易产生白口或马 应力和裂纹。为此,国家标准G
12、Ei/TJ 0044-d 9旳规定 了适用于球墨铸铁焊补用的焊条，按照要 求可获得高强度珠光休基体球墨铸铁的 焊缝。o f Hl MRel鉅恶泾el鉅辿«蝦。頼sill倉昼来 赏rb迟劉<L<廟屋inills報聽蜩t豈懈報N耐腐蚀性在犬气中球墨铸铁耐蚀性优于钢，与灰諒:铁、可缎铸 铁相近。球墨铸铁在土壊的耐迎性优于钢，与灰铸铁相 近Q球墨務铁抗点筑能力略强，但球墨铸許岀蜃窃铁管经腐迪后的强 度损先则小于灰铸铁管。球墨铸铁在室湿，02%的硫酸 iff液的耐蚀性=j灰靖铁九体相同/开始®rlx球墨W羡的 腐蚀率低于灰铸铁，怛在灰铸铁表面形成石墨化层后腐 理湮度下降，
13、球墨铸羡则无丁降倾向，而在后謝高于庾 荡诜O球墨铸铁和灰铸铁在獗溶液中的耐蹩性良好，与钢相近。韻翹繼：秋孤粘属（低施的耐氏耐磨性球蚩锈多E是良好的耐磨和减磨材料耐 磨性优于同祥基体的庾铸铁,碳钢以致低 台金钢。（勺）润滑耐磨球墨荡多E的耐曆性优于灰箔鉄o（2）磨料磨损球ffl铸:铁在磨料磨损条件下也有一定应 用。但与白口铸铁，低合金钢相比，普通 球墨铸铁自勺耐曆性笄不木好只有合金球 墨荡铁或台金贝氏球墨铸铁有良好自勺耐磨的性乖及应用铁素休球墨铸铁是基体组织中，铁素体占到创 %以上余量为冼光体的球墨铸铁，奥型牌号为QMS2。其性能特点 为塑性和韧性较高，强度较低。这脚铸铁用于制造受力较±
14、;而又承受振动和；* 击的零件。目前在国外一些用离心铸造方法穴量 生产旳球墨:荡钱铁管也是诳素怀，汗能承空地基 下沉以及轻微地震所造成的管道变形，而旦具有 比钢高得多的耐腐辿性，因而具有高的可證性及 经济性。混合基怖球墨铸铁的性能及应用Q丁创47, QToOoJ属铁素体和洗光体混 合基优:的球蚤铸铁,逗詡铸铁由于有较好的 強度和韧性的配合，多用于机飙 冶金设备 的一些部件中。通过铸态担制或热处理手段可调整和改善 组织中垛光体和铁素体的相对数量:及形态分 布,从而在一定范围內改萼和调整和韧性自勺 配合，以满足各类部件的要求。ss .弐鹽冏禺狼迟報慝報nlpG寸蛋 厕咏-|启屈_產稳叹厕咏.S.S
15、.OBS Y3H此 x.djk 76620豆&06卜0、做 S蒯斎慈蜀«頼贰硼咪3蓉壘、 来巔、-EF疆堡刷眠歳sill當皐状熔 旺也必溫到S談till當M来厳奥氏怀一贝氏怖球蜃铸铁的性能及应用奥氏体一贝氏低球墨铸铁开发于上世纪力年代:后期, 与晋通球曇铸铁相比，具有高强度，高塑性.高韧性 的综合特点。奥氏体一贝氏体的抗拉强度高达92TM0刖冋 如 眾降低抗拉强度,延僻嘩可高达E%。奥氏怀一贝氏体具有的高呦击韧性和抗点強疲劳能 力，尤冥具有高抗弯曲疲劳性能和耐瘠性,可用于代 雪泵些锻钢或普通琢墨铸铁不諺腔任的部件，为此收 到广泛1£视/视为笳铁冶金领域自勺童穴至破q