Полный анализ свойств материала пластичных железных деталей: прочность, прочность и механизм

1. Силовые характеристики пластичного железа
Одна из самых заметных особенностей Пластичные железные детали заключается в том, что его механическая прочность значительно лучше, чем у традиционного серого чугуна, что в основном связано с ее специальной морфологией графита и разумной матричной структурой.
Предел прочности
Прочность на растяжение - это способность материала противостоять переломам растяжения. Прочность на растяжение пластичного железа, как правило, колеблется от 370 МПа до 700 МПа. По сравнению с обычной прочностью растяжения серого чугуна около 150 МПа, пронченый железо в 2-3 раза выше.
Это связано с тем, что морфология графита меняется от формы чешуйчатой ​​серого чугуна к сферической форме, а сферический графит значительно снижает концентрированный эффект напряжения, что затрудняет расширение трещин вдоль графита, значительно усиливая растягивающие свойства.
Урожайность
Прочность урожая указывает на критическое напряжение, при котором материал подвергается пластической деформации. Плоховое железо имеет четкую точку урожая, обычно от 250 МПа до 500 МПа. Это означает, что материал не сломается внезапно, когда подвергнется стрессу, но сначала пройдет определенную степень пластической деформации, что помогает снять концентрацию напряжения и повысить безопасность конструкции.
Прочность на сжатие
Прочность на сжатие пластичного железа, как правило, достигает 1000 МПа или даже выше, что очень подходит для высокого давления и применения тяжелой нагрузки, таких как крупные детали механического основания, сосуды для давления трубопровода и т. Д.
Влияющие факторы
На прочность влияет размер и количество пластичного графита, матричную структуру (доля феррита и перлит) и процесс термообработки. Небольшой, равномерно распределенный сфероидальный графит и умеренное содержание жемчуга могут значительно улучшить прочность материала.

2. Характеристики прочности пластичного железа
Прочность является показателем того, сколько энергии может поглощать материал перед повреждением силой, что является важной причиной, по которой пластичный железо превосходит серое чугун.
Воздействие на выносливость
Сферическое распределение графита значительно снижает вероятность генерирования и расширения микротрещин, что делает ударную вязкость пластичного железа в несколько раз выше, чем у серого чугуна. Тесты показывают, что энергия поглощения воздействия пронковка железа может достигать 10-20 J/см², что может эффективно противостоять механическому шоку и вибрационным нагрузкам.
Требование переломов
Плодочное железо имеет высокую вязкость перелома, что проявляется в том, что материал может подвергаться определенной пластической деформации перед разрушением, что значительно снижает риск хрупкого перелома. Улучшенная вязкость переломов помогает продлить срок службы механических частей, особенно при чередующихся нагрузках и сложных условиях напряжения.
Усталостная производительность
Из -за присутствия сфероидального графита, скорость инициации и распространения усталостных трещин в материале при чередующемся напряжении уменьшается, а срок службы усталости значительно расширяется. Это делает пластичный железо широко используемым в ключевых компонентах, таких как коленчатые валы и передачи двигателя, которые должны выдерживать повторные нагрузки.
Регулирование выносливости
Изменив матричную структуру (например, увеличение доли феррита) и термической обработки (нормализация, отпуск), выносливость может быть дополнительно улучшена для удовлетворения потребностей различных условий труда.

3. Обучаемость пластичного железа
Обучаемость пластичного железа является одной из причин его популярности, которая специально проявляется в следующих точках:
Отличная производительность резки
По сравнению со сталью пластичное железо обладает более низкой режущей сопротивлением и более медленным износом инструментов. Графитовые сферы играют роль в смазке и разрыве чипов в металлической матрице, что делает процесс резки более плавным. Кроме того, тепло, генерируемое резанием пронковка, является относительно низким, что способствует продлению срока службы инструмента.
Высокая точность обработки
Плодоцветный чугун имеет равномерный материал и умеренную твердость и подходит для различных методов обработки (поворот, фрезерование, бурение, шлифование), которые могут соответствовать требованиям высоких размеров и шероховатости поверхности.
Сильная адаптивность к термообработке
Проводное чугун может подвергаться различным процессам термической обработки, таких как нормализация, гашение и отпуск, а также лечение старения, для скорректировки твердости, прочности и прочности для удовлетворения различных условий использования деталей.
Меры предосторожности
Несмотря на хорошие характеристики обработки, все еще необходимо разумно выбрать скорость резания, скорость подачи и охлаждающая жидкость во время высокоскоростной резки, чтобы избежать локального перегрева, вызывая снижение производительности материала или повреждение инструмента.

4. Взаимосвязь между микроструктурой и характеристиками пронзительного чугуна
Отличная производительность пластичного чугуна происходит от его уникальной микроструктуры:
Графит морфология
Графит в традиционном серо -чугунском железе сложен, а острые края словного графита склонны стать источниками трещин, что приводит к хрупкому перелому материала. В пластичном чугуне графит существует в почти сферической форме, что значительно снижает концентрацию напряжения и улучшает прочность и прочность.
Матричная структура
Матричной структурой пластичного железа может быть ферритом, перлитром или смешанной структурой. Ферритовая матрица имеет низкую твердость и хорошую прочность; Mearlite Matrix обладает высокой твердостью и хорошей силой. Регулируя скорость охлаждения и термообработку, соотношение двух можно контролировать для достижения наилучшего баланса механических свойств.
Карбид и примеси
Пронистый железо с низким содержанием карбида и небольшим количеством включений обладает лучшими механическими свойствами. Современная технология литья обеспечивает стабильное качество материала, строго контролируя процесс химического состава и плавки.

5. Типичные зоны применения пластичного железа
Переворок играет ключевую роль во многих важных областях из -за его всесторонней работы:
Автомобильная промышленность
Используется для высокопрочных деталей, таких как блоки цилиндров двигателя, головки цилиндров, колщины и т. Д., Для удовлетворения высокой температуры, высокого давления и динамической нагрузки.
Производство машины
Производство механических конструкционных деталей, таких как шестерни, соединительные стержни, кровати из машинного инструмента и т. Д., Требуется стойкость к износу и воздействие.
Муниципальная трубопроводная система
Трубы и аксессуары из пластичных железа широко используются в водоснабжении, дренаже и транспортировке газа из -за их превосходной коррозионной стойкости и сопротивления давлению.
Сельскохозяйственное оборудование и горнодобывающее оборудование
Высокопрочные детали обеспечивают стабильную работу оборудования в суровых условиях.
Сосуды давления и тела насоса
Высокая прочность и хорошее уплотнение обеспечивают безопасность и надежность оборудования.