蠕墨铸铁的质量要求除了铸件表面质量要求外,就是它的力学性能和显微组织特征,而显微组织与力学性能又是相互关联的。
1.蠕墨铸铁的力学性能要求
蠕墨铸铁采用单铸或附铸试样检测力学性能,根据单铸或附铸试块加工的试样测定的力学性能分级,将蠕墨铸铁分为5个牌号,见表11-38和表11-39采用附铸试样检测力学性能时,在牌号后加“A”。
表11-38 蠕墨铸铁单铸试样的力学性能及分级(GB/T 26655—2011)
注:布氏硬度(指导值)仅供参考。
表11-39 蠕墨铸铁附铸试样的力学性能及分级(GB/T 26655—2011)
2.蠕墨铸铁的显微组织要求
蠕墨铸铁显微组织要求主要是指蠕化率和基体组织特征。蠕化率反映了蠕墨铸铁中蠕虫状石墨的百分比。蠕化率越高,蠕墨铸铁中的蠕虫状石墨就越多球形石墨数量减少,强度会有所下降,但是,工艺性能、导热性能、耐热性能抗氧化生长性能增加,有利用延长耐热铸件的寿命。
基体组织主要分析基体中珠光体和铁素体各自所占的比例,珠光体数量增加,铸件的抗拉强度升高;反之,铁素体数量增加,抗拉强度下降,伸长率有所增加。
(1)蠕墨铸铁的石墨形态 蠕墨铸铁的石墨形态是一种蠕虫状石墨与球形石墨共存的混合形态。其中蠕虫状石墨近似于片状石墨,但是石墨片端头圆钝石墨片长度与厚度之比较小,对基体的割裂作用较小,从而获得了比片状石墨的灰铸铁强度高得多的一种新型石墨形态。(www.xing528.com)
蠕墨铸铁石墨形态的评定方法是依据100倍下蠕虫状石墨所占面积百分比进行分级的,其计算公式如下:
式中,A蠕虫状石墨为每个蠕虫状石墨颗粒的面积(圆形系数RSF<0.525)
A团、团絮状石墨为团、团絮状石墨颗粒的面积(圆形系数RSF为0.525~
0.625);A每个石墨为每个石墨的面积(最大中心长度≥10μm)。
蠕化率的评定既可以用定量金相分析仪器法得到,也可以用标准图谱对照得到。蠕墨铸铁根据石墨形状分为蠕95、蠕90、蠕85、蠕80、蠕70、蠕60蠕50、蠕40八级。
(2)蠕墨铸铁的基体组织 一般铸态蠕墨铸铁具有强烈的铁素体倾向,导致了强度和耐磨性下降,为了获得较高的强度必须控制铁素体含量。
蠕墨铸铁中珠光体数量的评定方法同球墨铸铁一样,即采用硝酸酒精溶液腐蚀试样,并在100倍下观察基体组织形貌,运用定量金相或标准图谱对比评定。蠕墨铸铁的珠光体数量分级见表11-40。
表11-40 蠕墨铸铁的珠光体数量分级
获得高强度的方法主要有热处理和低合金化两种方式。为了减少生产工序和设备投资,大多数企业采用合金化的方式来控制蠕墨铸铁的珠光体数量。
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