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灰鐵鑄件的使用性能特點(diǎn)
灰鐵鑄件的使用性能特點(diǎn)
機(jī)床鑄件|灰鐵鑄件|樹(shù)脂砂鑄件力學(xué)性能的特點(diǎn)常用灰鐵鑄件中由于有石墨存在，而石墨的抗拉強(qiáng)度幾乎為零可以把鑄鐵看成是布滿(mǎn)裂紋或空洞的鋼。石墨不僅破壞了基體的連續(xù)性，減少了金屬基體承受載荷的效載面積，使實(shí)際應(yīng)力大大增加同時(shí)在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中，使尖角處的應(yīng)力原大于平均應(yīng)力。前者稱(chēng)為石墨的縮減作用，后者稱(chēng)為石墨的切割作用。所以灰鐵鑄件的抗拉強(qiáng)度和彈性模量均比鋼低得多，通常ob約為120~250mpa，抗壓強(qiáng)度與鋼接近，一般可達(dá)600~800mpa，塑性和韌度近于零，屬于脆性材料?；诣T鐵中的石墨片的數(shù)量越多，尺寸越大分布越不均勻，對(duì)力學(xué)性能的影響就越大，但石墨的存在對(duì)灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度影響不大，因?yàn)榭估瓘?qiáng)度主要取決于灰鑄鐵的基體組織，因此灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度與鋼接近。由于石墨的存在以及石墨的形態(tài)不同而造成的應(yīng)力集中用缺口形狀表示，當(dāng)式樣中存在著類(lèi)似灰鑄鐵中石墨片那樣尖銳的缺口時(shí)，在缺口附近的應(yīng)力值可達(dá)到平均值的5倍以上，這種應(yīng)力集中現(xiàn)象的存在，使灰鑄鐵即使承受比較小的負(fù)荷時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到基體的屈服強(qiáng)度在石墨邊緣處基體的實(shí)際應(yīng)力也會(huì)超過(guò)它的屈服強(qiáng)度，因此在這里就會(huì)出現(xiàn)金屬的殘留變形，甚至出現(xiàn)裂紋當(dāng)實(shí)際應(yīng)力超過(guò)基體的強(qiáng)度極限時(shí)，這種石墨邊緣裂紋的出現(xiàn)更進(jìn)一步地減少了灰鑄鐵承受負(fù)荷的有效載面積，并且更加劇了應(yīng)力集中的現(xiàn)象，應(yīng)力集中作用的頂端也隨著裂紋而迅速移動(dòng)，是裂紋很快擴(kuò)展而發(fā)生這個(gè)鑄件的脆性破壞因此由于石墨存在所造成的縮減及切割作用是鑄鐵金屬基體的輕度不能充分發(fā)揮據(jù)統(tǒng)計(jì)普通灰鑄鐵基體強(qiáng)度的利用率一般不會(huì)超過(guò)30%~50%這表現(xiàn)為灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度很低外由于石墨存在而造成的嚴(yán)重陰歷集中現(xiàn)象，造成裂紋早期發(fā)生，抵抗裂紋發(fā)展的能力又較差，因此導(dǎo)致脆性斷裂，故灰鑄鐵的塑性和韌性幾乎表現(xiàn)不出來(lái)，很明顯，由于片狀石墨的存在而引起的性能降低，其總影響并不是兩者的代數(shù)和，切割作用對(duì)基體的危害往往比縮減作用要強(qiáng)烈的多順便指出普通灰鐵在受應(yīng)力作用時(shí)，在石墨邊緣由于有應(yīng)力集中現(xiàn)象常會(huì)引起少量的 殘留變形。因此灰鑄鐵的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)即使在較低的應(yīng)力作用下也不呈直線(xiàn)而有一定的曲率，因此灰鑄鐵的彈性模量只有相對(duì)的意義。
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