灰口鑄鐵砝碼的材質(zhì)介紹

灰口鑄鐵砝碼是鑄鐵中使用得多的一種?；铱阼T鐵砝碼是在珠光體(或鐵素體)基體中分散有大量片狀石墨的鑄鐵。澆注時(shí)緩慢冷卻即可促使石墨化，便可得到灰口鑄鐵。因斷口常呈灰黑色而區(qū)別于白口鑄鐵?；铱阼T鐵一般劃為脆性材料，但仍有一.定的吸收外力變形功并表現(xiàn)有一定韌性的材料。其含碳量一般為2.8%~4.0%，因其澆注性能良好，被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的鑄件，甚至用于澆注受壓力的容器(如造紙烘缸）。

簡述：

普通灰口鑄鐵主要是碳以片狀石墨形式析出的鑄鐵?；铱阼T鐵應(yīng)用很廣，在各類鑄鐵的總產(chǎn)量中，灰口鑄鐵約占80%以上。

灰口鑄鐵砝碼的成分大致范圍為：2.5%～4.0%C，1.0%～3.0%Si，0.25%～1.0%Mn，0.05%～0.50%P，0.02%～0.20%S。具有上述成分范圍的液體鐵水，在進(jìn)行緩慢冷卻凝固時(shí)，將發(fā)生石墨化，析出片狀石墨。其斷口的外貌呈暗灰色，故稱為灰口鑄鐵。

普通灰口鑄鐵的組織是由片狀石墨和鋼的基體兩部分組成的。在光學(xué)顯微鏡下觀察，石墨呈不連續(xù)的片狀，或直或彎。其基體則可分為鐵素體、鐵素體+珠光體、珠光體三種。經(jīng)孕育處理的灰口鑄鐵（HT250、HT300、HT350），由于在結(jié)晶時(shí)，石墨晶核數(shù)目增多，石墨片變細(xì)，故其顯微組織是在細(xì)珠光體基體上分布著細(xì)小片狀石墨。

灰口鑄鐵砝碼的應(yīng)用主要根據(jù)抗拉強(qiáng)度來決定，用于各種外形復(fù)雜的鑄件。選擇鑄鐵牌號(hào)時(shí)必須考慮鑄件的壁厚和相應(yīng)的強(qiáng)度值。例如，某鑄件的壁厚40mm，要求抗拉強(qiáng)度值為200MPa，此時(shí)，應(yīng)選HT250，而不是HT200。

孕育處理

改善灰口鑄鐵機(jī)械性能的關(guān)鍵，是改善鑄鐵中石墨片的形狀、數(shù)量、大小和分布。石墨片越少、越細(xì)、越均勻，則鑄鐵的機(jī)械性能越高。生產(chǎn)中采用孕育處理來改善鑄鐵的性能。孕育處理就是在澆注前向鐵水中加入少量的孕育劑（如硅鐵）進(jìn)行孕育處理，使鐵水在凝固過程中產(chǎn)生大量的人工晶核，以促進(jìn)石墨的形核和結(jié)晶，從而獲得細(xì)珠光體基體上分布著少量細(xì)小、均勻的石墨片組織。經(jīng)孕育處理后的鑄鐵稱為孕育鑄鐵或變質(zhì)鑄鐵，其強(qiáng)度、塑性和韌性較普通灰口鑄鐵高，因此常用作氣缸、曲軸、凸輪軸等較重要的零件。

熱處理

鑄鐵砝碼中的基體組織是決定其力學(xué)性能的重要因素。鑄鐵可通過合金化和熱處理的辦法強(qiáng)化基體，進(jìn)一步提高鑄鐵的力學(xué)性能，這一點(diǎn)在球墨鑄鐵中尤為重要。但熱處理并不能改變灰口鑄鐵中石墨的形態(tài)及分布狀態(tài)，所以利用熱處理來提高灰口鑄鐵性能的效果并不大，通常只進(jìn)行退火或表面淬火處理。

1、去應(yīng)力退火：鑄件在冷卻過程中由于各部分的收縮和組織轉(zhuǎn)變速度的不同，使鑄件內(nèi)部產(chǎn)生不同程度的內(nèi)應(yīng)力，可能導(dǎo)致鑄件翹曲和裂紋。為保證尺寸穩(wěn)定性，防止變形開裂，對(duì)一些形狀復(fù)雜的鑄件，如機(jī)床床身、氣缸等，往往進(jìn)行去應(yīng)力退火。其規(guī)范一般為：加熱溫度500～550℃，保溫一定時(shí)間后，爐冷到150～220℃出爐空冷。

2、高溫退火：鑄件冷卻時(shí)，由于表層及截面較薄處因冷卻速度快而易形成白口組織，硬度高難以切削加工。為使自由滲碳體分解，降低硬度，改善切削加工性，需將鑄件加熱至850～950℃，保溫2～5h后，隨爐冷至600℃，出爐空冷，終組織為鐵素體或鐵素體+珠光體基灰鑄鐵。

3、表面淬火：某些大型鑄件的工作表面需要有較高的硬度和耐磨性，如機(jī)床導(dǎo)軌的表面及內(nèi)燃機(jī)汽缸套的內(nèi)壁等，在機(jī)加工后可用快速加熱的方法對(duì)鑄鐵表面進(jìn)行淬火處理。

灰口鑄鐵砝碼的性能與普通碳鋼相比，具有如下特點(diǎn)。

力學(xué)性能低：灰口鑄鐵的抗拉強(qiáng)度比較低，這種現(xiàn)象同灰口鑄鐵的組織特征分不開的，由于石墨的力學(xué)性能很低，因此，灰口鑄鐵的顯微組織實(shí)際上相當(dāng)于布滿孔洞或裂紋的鋼。在拉伸時(shí)，由于片狀石墨對(duì)鋼基體的分割作用和所引起的應(yīng)力集中效應(yīng)，故其抗拉強(qiáng)度值遠(yuǎn)鋼。

耐磨性與消震性優(yōu)：由于鑄鐵中的石墨有利于潤滑及儲(chǔ)油，故耐磨性好。同樣，由于石墨的存在，灰口鑄鐵的消震性優(yōu)于鋼。

工藝性能好：由于灰口鑄鐵含碳量高，接近于共晶成分，故熔點(diǎn)比鋼低，因而鑄造流動(dòng)性好。另外，由于石墨使切削加工時(shí)易于形成斷屑，故灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。

牌號(hào)：

灰口鑄鐵以其力學(xué)性能來表示的牌號(hào)以“HT”起首，其后以三位數(shù)字來表示，其中“HT”表示灰口鑄鐵，數(shù)字為其低抗拉強(qiáng)度值，例如HT200，表示以φ30mm單個(gè)鑄出的試棒測(cè)出的抗拉強(qiáng)度值大于200MPa（但小于300MPa）。

依照GB 5675-85，灰口鑄鐵共分為HTl00、HTl50、HT200、HT250、HT300、HT350六個(gè)牌號(hào)。其中，HTl00為鐵素體灰口鑄鐵，HTl50為珠光體-鐵素體灰口鑄鐵，HT200和HT250為珠光體灰口鑄鐵，HT300和HT350為孕育鑄鐵。