灰铁铸件的机械性能主要由基体组织和石墨形态共同决定,其片状石墨结构会割裂基体并导致应力集中,因此抗拉强度、塑性和韧性显著低于钢,但抗压强度与钢相当,是常用铸铁件中力学性能相对较低的类型。此外,灰铁铸件还具有良好的减震性、耐磨性、切削加工性和低缺口敏感性,这些特性使其在机械制造领域应用广泛。
1.基础力学性能
抗拉强度:因片状石墨对基体的割裂作用,灰铸铁抗拉强度显著低于钢,且随牌号升高而提升(如HT150≥150MPa,HT300≥300MPa)。
抗压强度:与钢相当,HT150抗压强度可达637MPa,HT300则高达995MPa,适合承受压力载荷的结构。
塑性与韧性:片状石墨导致其塑性(伸长率)和冲击韧性极低,属于脆性材料。
2. 其他关键性能
密度:牌号≥HT250时密度为7.35g/cm³,≤HT220时为7.2g/cm³。
工艺性能:具有良好的铸造性、减振性、耐磨性、切削加工性及低缺口敏感性,熔点范围1100~1300℃。
3.核心力学性能特点
强度特性
抗拉强度:因片状石墨割裂基体,远低于钢材,是常用铸铁中力学性能最差的类型。
抗压强度:与钢相当,HT300可达995MPa。
抗弯强度:随牌号升高而提升,HT300为648MPa。
其他关键性能
减震性:片状石墨可吸收振动能量,减震性能级别为优。
耐磨性:珠光体基体灰铸铁(如HT250、HT300)因石墨润滑作用,耐磨性较好。
切削加工性:石墨片降低材料硬度,易于切削。
缺口敏感性:低,对应力集中不敏感。
4.灰铁铸件 工艺性能与应用优势
铸造性能:流动性好,适合复杂形状铸件。
热处理适应性:可通过退火消除内应力、改善加工性,或表面淬火提高硬度(如HT250淬火后表面硬度达HRC50以上)。
成本效益:原材料丰富,生产工艺简单,性价比高于钢材。