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铸钢材质和铸铁材质的铸件有什么不一样

发布日期:2016.11.19 |

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下面,我们介绍几种常见的铸铁和铸钢材料,以及它们的材料特性和结构特点。

1、铸钢材质铸件

铸钢是含碳比例在2.11%以下的铁碳合金材料,含碳比例低于0.2%的属于低碳钢,在0.2%到0.5%之间的属于中碳钢,高于0.5%的属于高碳钢。另外,还有低合金钢和高锰钢等类型。铸钢材料综合力学性能高,抗压强度与抗拉强度基本相当,壁厚变化对力学性能影响很小,消振能力较低。

因其壁厚变化对力学性能影响小,故适用于制造大厚度零件,但由于具有内应力和翘曲较大的特点,不适用于制造几何结构复杂的零件。气体饱和倾向较大,材料表面易产生旗气泡,所以加工余量比铸铁材料多。虽然铸钢材料有很高的热稳定性,但由于热收缩率大,温度变化时很容易发生开裂现象,所以设计时要强调壁厚均匀,转角圆滑。

大型铸钢件齿圈 (5).jpg

国内一流大型铸钢件加工生产企业——长城铸钢越来越多的大型铸钢件不断出口的国外,走向国际市场,如:各种非标大型齿轮圈、冶炼渣灌、铸钢节点、磨盘磨辊等等,主要外国客户有图纸和具体工艺要求,长城铸钢强大、先进的铸造工艺就能按图定制,铸造出满足客户生产需求的大型铸钢件。目前,美国、墨西哥、丹麦、印度、荷兰、韩国等等国外众多的钢铁厂、冶炼厂、建材厂等都在使用新乡长城铸钢铸造的大型铸钢件产品。

2、灰铸铁铸件

灰铸铁是含有片状石墨的铸铁,是应用最为广泛的铸铁,产量占铸铁总产量的80%以上。灰铸铁材料综合力学性能低,抗压强度大,是本身抗拉强度的3到4倍。消振能力比钢大10倍,故经常用来制造承受振动的机座。弹性模量较低,其壁厚变化对力学性能影响较大。

由于其对冷却速度有很大的敏感性,灰铸铁铸件在厚度较薄的截面上经常出现白口和裂纹,而在厚度较厚的截面上又经常导致琉松情况。因此,灰铸铁件截面厚度存在一个临界值,如果超过了这个值,随着壁厚增加,其强度、消振能力、弹性模量等力学性能不仅不会增强,反而显著减弱。由于灰铸铁热稳定性较低,因此不能用于制造那些长时间工作在超过250摄氏度环境下的零件。相比于铸钢材料,采用灰铸铁可以得到厚度更薄,几何形状更复杂的铸件,而且铸件中的残余内应力和翘曲变形都要更小一些。由于在各截面上性能比较均匀,灰铸铁常用于制造要求高,但截面不一定较厚的铸件。

3、蠕墨铸铁

蠕墨铸铁是呈蠕虫状的铸铁,它掺入的石墨形态是介于片状石和球状之间的,化学结构与灰铸铁类似。蠕墨铸铁综合力学性能比灰铸铁略好一点,而比球墨铸铁略逊一筹,其冲击韧性、延长率抗压强度、屈服强度等均在二者之间,壁厚变化对力学性能影响比灰铸铁小。

蠕墨铸铁对冷却速度的敏感性比灰铸铁小得多,且具有良好的导热性,所以经常用来制造工作环境温度苛刻,温度梯度比较大的零件。由于蠕墨铸铁材料强度较高,致密性好,对于缺口的敏感性小,具有良好的工艺性能,可以用来制造几何形状复杂的大型零件。为了节约废钢,减轻铸件的重量,蠕墨铸铁还可用来替代孕育铸铁件,这样做还可以达到有效提升成品率、增强铸件气密性的目的,特别适于生产液压件。

4、球墨铸铁

经过球化处理以及孕育处理而获得的球状石墨称为球墨铸铁,这是上世纪中叶发展起来的一种高强度铸铁材料,综合性能较高,接近于钢,在工业上有十分广泛的应用。球墨铸铁强度、塑性和弹性模量都要比灰铸铁好,抗磨性比灰铸铁高一倍,壁厚变化对力学性能影响小,但消振能力比灰铸铁低。

虽然球墨铸铁对冷却速度的敏感性较大,但由于其具有很高的热稳定性,对高温的耐受能力很强,因而可以用来制造在300到400摄氏度环境下工作的零件。它的力学性能受化学成分改变的影响较小,因此相对于其他铸铁材料,成品率更高。由于体积收缩率大,而线收缩率小,容易形成缩孔、缩松,球墨铸铁铸件通常被设计成厚度均匀的结构,尽量避免厚大断面。

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