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1、球鐵性能與組織1、鐵-碳相圖2、球鐵的基體組織 3、球墨鑄鐵的力學(xué)性能1、鐵—碳相圖1.1鐵~碳合金的平衡組織1、2鐵—碳合金的非平衡組織2、球鐵的基體組織2、1球化分級(jí)球化級(jí)別說(shuō)明球化率（％）1級(jí)石墨呈球狀，少量團(tuán)絮，允許極少量團(tuán)絮狀≥952級(jí)石墨大部分呈球狀，余為團(tuán)狀和極少量團(tuán)絮狀90－953級(jí)石墨大部分呈團(tuán)狀，余為團(tuán)絮狀，允許有極少量蠕蟲(chóng)狀80－904級(jí)石墨呈分散分布的蠕蟲(chóng)狀、球狀、團(tuán)狀、團(tuán)絮狀70－805級(jí)石墨呈聚集分布的蠕蟲(chóng)狀、片狀及球狀、團(tuán)狀、團(tuán)絮狀60－70GB9441－1998球墨鑄鐵金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2、將石墨大小分成六級(jí)。球墨鑄鐵石墨球的大小對(duì)力學(xué)性能的影響很大，減小石墨球徑，增加石墨球在單位面積的個(gè)數(shù)可以明顯地提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度、塑性和韌性。石墨球徑的減小，使單位面積上球墨鑄鐵數(shù)量增多，可使抗疲勞強(qiáng)度提高，因此，細(xì)化石墨也是提高抗疲勞強(qiáng)度的一個(gè)要求。級(jí)別3級(jí)4級(jí)5級(jí)6級(jí)7級(jí)8級(jí)石墨直徑（100×）mm>25－50>12-25>6-12>3-6>1.5-3≤1.52、2石墨大小石墨球大小分級(jí)(GB9441-1988)2、3鐵素體根據(jù)GB9441-1988球墨鑄鐵金相檢驗(yàn)評(píng)定鐵素體數(shù)量。其百分比，按大多數(shù)視場(chǎng)對(duì)照
3、圖片評(píng)定。一般不檢查牛眼鐵素體數(shù)量，僅檢查與其共存的珠光體數(shù)量2、4珠光體在球墨鑄鐵中，珠光體的形態(tài)一般分三級(jí)：粗狀珠光體、片狀珠光體、細(xì)片狀珠光體。隨著珠光體的細(xì)化，球墨鑄鐵的強(qiáng)度和硬度有所提高。若基體為粒狀珠光體，則球墨鑄鐵在保持一定強(qiáng)度的同時(shí)，具有更高的塑性。2、5奧氏體、貝氏體、馬氏體由奧氏體、上貝氏體或下貝氏體通過(guò)等溫淬火，加入適當(dāng)元素獲得。2、6滲碳體滲碳體多呈針狀、條狀，在球墨鑄鐵中易使基體變脆，故應(yīng)避免其出現(xiàn)。2、7磷共晶體磷共晶體在球墨鑄鐵中對(duì)性能的危害比在灰鑄鐵中大得多。沿晶界分布的二元或三元
4、磷共晶體，強(qiáng)烈降低球墨鑄鐵的韌性、塑性和強(qiáng)度，受沖擊時(shí)，裂痕總是沿磷共晶體邊緣開(kāi)始開(kāi)裂。3、球墨鑄鐵的力學(xué)性能1、凈荷載性能（1）硬度球墨鑄鐵的硬度主要取決于基體組織，而且與抗拉強(qiáng)度、延伸率等凈荷載性能有相應(yīng)的關(guān)系。（2）強(qiáng)度和塑性球墨鑄鐵的強(qiáng)度和塑性主要取決于基體組織，熱處理后的下貝氏體或回火馬氏體強(qiáng)度最高，其次是上貝氏體、索氏體、珠光體。隨著鐵素體增多，強(qiáng)度下降，延伸率增加。奧氏體或鐵素體強(qiáng)度較低，塑性較好?！?、動(dòng)荷載性能（1）沖擊韌度：鐵素體球墨鑄鐵由于含硅量變化，貝氏體球墨鑄鐵由于上、下貝氏體及奧氏體數(shù)
5、量變化，沖擊韌度的變化范圍較大。新標(biāo)準(zhǔn)改為有缺口！基體組織沖擊韌度（J/cm2）鐵素體50－150珠光體15－35貝氏體30－100回火索氏體20－60J鐵素體球墨鑄鐵試樣沖擊吸收功－溫度曲線各種基體組織球墨鑄鐵常溫沖擊韌度（2）疲勞強(qiáng)度某些球墨鑄鐵具有很高的疲勞強(qiáng)度，相當(dāng)于45號(hào)正火鋼，如珠光體球鐵。材料抗拉強(qiáng)度σb（MPa）疲勞強(qiáng)度σ－1（MPa）疲勞強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度鐵素體球鐵4612060.45鐵素體球鐵4702450.52珠光體球鐵7352550.347珠光體球鐵7602690.35珠光體球鐵7102620
6、.37貝氏體球鐵1170－1470304－3430.2-0.26鐵素體球鐵4902100.43珠光體－鐵素體球鐵球鐵6212760.44回火馬氏體球鐵9313380.36上貝氏體球鐵10884120.38各種基體組織球墨鑄鐵的彎曲疲勞強(qiáng)度3、高溫性能（1）硬度各種球墨鑄鐵低溫下有很好的硬度，但在540℃時(shí)開(kāi)始粒狀化，高于650℃開(kāi)始分解，硬度開(kāi)始下降并逐漸接近鐵素體球墨鑄鐵的硬度。（2）高溫短時(shí)力學(xué)性能圖中表明球墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度隨溫度升高而降低。延伸率中，鐵素體先顯著降低再急劇升高，珠光體緩慢下降，然后顯著增加。（
7、3）高溫蠕變和持久強(qiáng)度材料常溫（20℃）力學(xué)性能試驗(yàn)溫度℃高溫持久強(qiáng)度（MPa)抗拉強(qiáng)度σb延伸率δ100h1000h退火鐵素體433.022427538649210.768.322.7169.551.5152.5正火珠光體901.65427538649352.8115.227.4285.262.216.7奧氏體429.235427538649277.3176.481.8236.2142.160.8(4)抗疲勞強(qiáng)度溫度（℃）疲勞強(qiáng)度σ－1（MPa）鑄態(tài)珠光體退火鐵素體20223.4183.3250203.8183
8、.3400176.4132.3500170.5132.34、低溫性能隨溫度降低，球墨鑄鐵逐漸發(fā)生由韌性向脆性的轉(zhuǎn)變，尤其在脆性轉(zhuǎn)變溫度以下，沖擊值急劇下降。同時(shí)，屈服強(qiáng)度提高，延伸率下降，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性明顯增加，表現(xiàn)為屈服以后變形量較小即斷裂。對(duì)于常溫下塑韌性較好的鐵素體球墨鑄鐵，低溫下抗拉強(qiáng)度提高。鐵素體和珠光體的低溫拉伸性能Si：2.1%；P：0.09%溫度（℃）
