一.灰鑄鐵的力學性能(neng)特(te)點

　　1. 常(chang)用(yong)(yong)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中由(you)(you)于有(you)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)存(cun)在(zai)(zai)(zai)，而(er)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)幾乎為(wei)零，可以(yi)把鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)看成是(shi)布滿(man)裂(lie)紋或空洞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)。石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo) 不(bu)僅破(po)壞(huai)了(le)基(ji)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連續性(xing)，減(jian)少了(le)金屬基(ji)體承受(shou)載荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效截面積(ji)，使(shi)(shi)實際應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)大(da)大(da)增加;同時(shi)，在(zai)(zai)(zai)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)尖(jian)角處易造(zao)成應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)集(ji)(ji)中，使(shi)(shi)尖(jian) 角處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)遠大(da)于平(ping)均(jun)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)。前者稱(cheng)為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)縮(suo)減(jian)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，后者稱(cheng)為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)切割(ge)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。所以(yi)，灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)和(he)彈(dan)性(xing)模量(liang)均(jun)比鋼(gang)低得多(duo) ，通(tong)常(chang) σb約為(wei) 120～ 250MPa，抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)(du)與(yu)鋼(gang)接近，一(yi)般(ban)可達(da) 600～800MPa，塑性(xing)和(he)韌(ren)度(du)(du)近于零，屬于脆性(xing)材(cai)料。灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi) 墨(mo)(mo)(mo)(mo)片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)越(yue)多(duo)、尺(chi)寸越(yue)大(da)、分(fen)布越(yue)不(bu)均(jun)勻，對力(li)(li)(li)學(xue)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響就越(yue)大(da)。但石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)對灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)(du)影響不(bu)大(da)，因(yin)為(wei)抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)(du)主(zhu) 要取決于灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)體組織(zhi)，因(yin)此(ci)(ci)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)(du)與(yu)鋼(gang)相(xiang)近。當試樣中存(cun)在(zai)(zai)(zai)著(zhu)類似灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)片那(nei)樣尖(jian)銳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺口(kou)時(shi)，在(zai)(zai)(zai)缺口(kou)附(fu)近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) 應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)值可達(da)到(dao)平(ping)均(jun)值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5倍以(yi)上。這(zhe)(zhe)種應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)集(ji)(ji)中現(xian)(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)，使(shi)(shi)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)即使(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)承受(shou)比較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)荷時(shi)(遠遠沒有(you)達(da)到(dao)基(ji)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)(du))， 在(zai)(zai)(zai)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)邊(bian)緣(yuan)(yuan)處基(ji)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)也會超(chao)過它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)(du)，因(yin)此(ci)(ci)在(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)里就會出(chu)現(xian)(xian)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)留(liu)變形(xing)，甚至出(chu)現(xian)(xian)裂(lie)紋(當實際應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)超(chao)過基(ji)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang) 度(du)(du)極限時(shi))。這(zhe)(zhe)種石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)邊(bian)緣(yuan)(yuan)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)現(xian)(xian)，更進一(yi)步地減(jian)少了(le)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)承受(shou)負(fu)荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效截面積(ji)，并且更加劇了(le)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)集(ji)(ji)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)象(xiang)，應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)集(ji)(ji)中作(zuo)(zuo) 用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頂端也隨(sui)著(zhu)裂(lie)紋而(er)迅速移動(dong)，使(shi)(shi)裂(lie)紋很快(kuai)擴展(zhan)，而(er)發(fa)生(sheng)整(zheng)個鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脆性(xing)破(po)壞(huai)。因(yin)此(ci)(ci)，由(you)(you)于石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)存(cun)在(zai)(zai)(zai)所造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)縮(suo)減(jian)及切割(ge)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，使(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu) 鐵(tie)(tie)金屬基(ji)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)不(bu)能(neng)充分(fen)發(fa)揮，據統計(ji)普(pu)通(tong)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)基(ji)體強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)利(li)用(yong)(yong)率一(yi)般(ban)不(bu)超(chao)過30% ～50%，這(zhe)(zhe)表現(xian)(xian)為(wei)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)很低。此(ci)(ci)外 ，由(you)(you)于石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)存(cun)在(zai)(zai)(zai)而(er)造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)嚴重應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)集(ji)(ji)中現(xian)(xian)象(xiang)，造(zao)成裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)早期發(fa)生(sheng)，抵抗(kang)(kang)裂(lie)紋發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)(li)又較差(cha)，因(yin)此(ci)(ci)導致脆性(xing)斷裂(lie)，故灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing) 和(he)韌(ren)性(xing)幾乎表現(xian)(xian)不(bu)出(chu)來。很明顯，由(you)(you)于片狀石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)而(er)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)降(jiang)低，其(qi)總的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響并不(bu)是(shi)兩者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)代數和(he)，切割(ge)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)對基(ji)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)危害往 往比縮(suo)減(jian)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)要強(qiang)烈得多(duo)。順便指(zhi)出(chu)，普(pu)通(tong)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)在(zai)(zai)(zai)受(shou)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)時(shi)，在(zai)(zai)(zai)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)邊(bian)緣(yuan)(yuan)由(you)(you)于有(you)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)集(ji)(ji)中現(xian)(xian)象(xiang)常(chang)會引起少量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)留(liu)變形(xing)。因(yin)此(ci)(ci)， 灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li) 應(ying)(ying)(ying)變曲線即使(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下(xia)也不(bu)呈直線，而(er)有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)曲率。因(yin)此(ci)(ci)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)模量(liang)只有(you)相(xiang)對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義。

　　二.灰鑄鐵(tie)的硬度特點

　　在(zai)(zai)鋼中(zhong)，布氏硬(ying)度(du)(du)(du)和抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)(du)之比(bi)較為恒定(ding)，約(yue)等(deng)于3，在(zai)(zai)鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)，這(zhe)個(ge)比(bi)值就(jiu)很分散(san)。同(tong)一硬(ying)度(du)(du)(du)時(shi)，抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)(du) 有一個(ge)范圍。同(tong)樣(yang)，同(tong)一強(qiang)度(du)(du)(du)時(shi)，硬(ying)度(du)(du)(du)也(ye)有一個(ge)范圍，這(zhe)是因為強(qiang)度(du)(du)(du)性能受石(shi)墨影響較大(da)，而硬(ying)度(du)(du)(du)基(ji)(ji)本(ben)上只反映基(ji)(ji)體(ti)情(qing)況(kuang)所致。許多(duo)工 廠以鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)來(lai)估(gu)計其抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)(du)，不少資料中(zhong)也(ye)提出σb和HBS之間的(de)(de)關(guan)系式。必(bi)須指(zhi)出，這(zhe)種估(gu)計只有在(zai)(zai)工藝條件(jian)穩定(ding)、石(shi)墨 片的(de)(de)參數(shu)基(ji)(ji)本(ben)接近的(de)(de)情(qing)況(kuang)下才(cai)是可靠(kao)的(de)(de)。灰鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)決定(ding)于基(ji)(ji)體(ti)，這(zhe)是由于硬(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)測定(ding)方法(fa)是用鋼球壓在(zai)(zai)試塊上，鋼球的(de)(de)尺(chi)寸相對(dui)于 石(shi)墨裂(lie)縫(feng)而言是相當大(da)的(de)(de)，所以外(wai)力主要(yao)承受在(zai)(zai)基(ji)(ji)體(ti)上，因此(ci)隨著基(ji)(ji)體(ti)內珠光體(ti)數(shu)量的(de)(de)增加(jia)，分散(san)度(du)(du)(du)變大(da)，硬(ying)度(du)(du)(du)就(jiu)相應得到提高(gao)(圖) ，當金屬基(ji)(ji)體(ti)中(zhong)出現了堅(jian)硬(ying)的(de)(de)組成(cheng)相時(shi)(如自(zi)由滲碳體(ti)、磷共(gong)晶等(deng))，硬(ying)度(du)(du)(du)就(jiu)相應增加(jia)。