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日本金属材料常识:铸铁的概念及特性

铸铁的概念
     把高炉内的铁液倒入炼铁铸型内制作出来的就是生铁。这个生铁分为炼钢生铁和铸造熄生铁。
     铸造生铁分为灰铸铁件用(第一种)生铁、可锻铸铁件用(第二种)生铁、球墨铸铁件用(第三种)生铁,再根据质量分成若干不同的种类。因为它们是作为铸造工厂的原材料从炼铁厂采采购进来的,所以在这里不再详述。
生铁、○○生铁、铸铁,这三者的关系较为复杂,在此有必要重新理顺一下:生铁(包括○○生铁)是铸铁的原材料;重新熔化生铁并注入到铸型内制成带有形状的产品,这种状态就是铸铁,而这个铸铁产品就是铸件。因此,一般把同一成分的“铁”,在第一阶段称为生铁,第二个阶段就称为铸件。而在英语里“铁”是iron,铸铁是cast iron,铸件是iron cas-ting,JIS标准也是如此规定的。还有,铸造用生铁(铸锭)的英文是pig iron。
与铸铁的话题必定相连的就是冲天炉(cupola),直译为化铁炉,一般就叫做冲天炉。用冲天炉熔化铸锭,燃料就用焦炭。
铸铁有以下种类:
                   片状石墨铸铁(灰铸铁)
        灰铸铁{
                   球墨铸铁
铸铁{
                     黑心可锻铸铁
       白口铸铁{珠光体可锻铸铁
                     白口可锻铸铁

铸铁的特性
“又硬又脆”是对铸铁的普遍认识。硬就变脆是理所当然的事,但从人们感觉来讲,说成“虽硬但脆”更加恰如其分。
但是,“铸铁硬”的认识来源于铸铁耐磨。铸铁内被析出的石墨起润滑作用,因此很耐磨。所以,人们认为它很结实、很硬。
在JIS的FC(灰铸铁)力学性能这一项里,硬度按布氏硬度列出了200系列,若把这个硬度值换算成钢的洛氏硬度C,则在HRC30以下。这种硬度一般不做硬度试验,它不是硬度试验的对象。而且在JIS里特意注明“……在没有客户特别要求的情况下,不进行硬度试验。”
下面是铸铁的脆性。析出石墨的部分因铁素体在此已被切断,所以铸铁很脆。但是,就像铸铁牌号FC○○一样,用抗拉强度的最低值来表述它的性能,这很难理解。
一般以抗拉强度为主要指标的地方不使用FC,因此还是有必要了解铸铁的韧性。为此,对铸铁进行抗弯试验。如同其文字,弯一弯看看。www.hongchao-dg.cn用试验所施加的载荷和折断时的弯曲量来进行评价。一般情况下,铸铁牌号FC○○中的数字越大,即抗拉强度越大,铸铁的布氏硬度变化也是如此。但它们的变化不成正比。而且,因抗拉强度试验用的铸铁试片和钢材度片也不一样,所以,这两种试验及其数据没有可比性。FC20的抗拉强度并非是SS41的一半。
敲打铸件容易引起铸件的开裂、折断、掉渣现象,因此,不能敲打铸件。所以,人们就认为铸件具有脆性
但铸件还有一个与钢材完全不同的很重要的特性,这就是所谓的减振性,即敲打铸件时,它具有吸收振动的性能。
举个例子。若把某种零件放铸件平台上,就会听到“咕咚”或“咔嗒”之类的短促响声。若把零件放到硬钢板上,就会听到“铮一”的带有回音的声音。这说明钢板的振动会传递很远。
利用它的这种能够吸收振动的特性,最适合用它来制造怕振动的机床和测量仪器等的本体。还有,铸铁具有良好的润滑作用,而且它具有一次可以成形复杂形零件的特点,因此用它制造上述零件是无可挑剔的,也适合于制造在其上面使用平面规和V形垫块的检测平台。
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