Analisis lengkap sifat -sifat bahan bahagian besi mulur: kekuatan, ketangguhan dan kebolehkerjaan

1. Kekuatan Ciri -ciri besi mulur
Salah satu ciri yang paling ketara Bahagian besi mulur adalah bahawa kekuatan mekanikalnya jauh lebih baik daripada besi tuang kelabu tradisional, yang disebabkan oleh morfologi grafit khasnya dan struktur matriks yang munasabah.
Kekuatan tegangan
Kekuatan tegangan adalah keupayaan bahan untuk menahan patah tegangan. Kekuatan tegangan besi mulur umumnya berkisar dari 370MPa hingga 700mpa. Berbanding dengan kekuatan tegangan biasa besi tuang kelabu kira-kira 150mpa, besi mulur adalah 2-3 kali lebih tinggi.
Ini kerana morfologi grafit berubah dari bentuk serpihan besi tuang kelabu ke bentuk sfera, dan grafit sfera sangat mengurangkan kesan tertumpu tekanan, menjadikannya sukar bagi retak untuk berkembang di sepanjang grafit, sangat meningkatkan sifat tegangan.
Kekuatan hasil
Kekuatan hasil menunjukkan tekanan kritikal di mana bahan mengalami ubah bentuk plastik. Besi mulur mempunyai titik hasil yang jelas, biasanya 250MPa hingga 500MPa. Ini bermakna bahan itu tidak akan pecah secara tiba -tiba apabila tertakluk kepada tekanan, tetapi akan mula mengalami tahap ubah bentuk plastik tertentu, yang membantu melegakan kepekatan tekanan dan meningkatkan keselamatan struktur.
Kekuatan mampatan
Kekuatan mampatan besi mulur biasanya setinggi 1000MPa atau lebih tinggi, yang sangat sesuai untuk tekanan tinggi dan aplikasi beban berat, seperti bahagian asas mekanikal yang besar, kapal tekanan saluran paip, dll.
Mempengaruhi faktor
Kekuatannya dipengaruhi oleh saiz dan kuantiti grafit mulur, struktur matriks (perkadaran ferit dan pearlite) dan proses rawatan haba. Grafit spheroidal yang kecil dan diedarkan secara merata dan kandungan mutiara sederhana dapat meningkatkan kekuatan bahan.

2. Ciri -ciri ketangguhan besi mulur
Kekuatan adalah penunjuk berapa banyak tenaga bahan yang dapat diserap sebelum rosak dengan kekerasan, yang merupakan sebab penting mengapa besi mulur lebih tinggi daripada besi tuang kelabu.
Kesan ketangguhan
Pengagihan sfera grafit dengan ketara mengurangkan kemungkinan mikrokrek untuk menjana dan mengembangkan, menjadikan kesan ketangguhan besi mulur beberapa kali lebih tinggi daripada besi tuang kelabu. Ujian menunjukkan bahawa tenaga penyerapan kesan besi mulur dapat mencapai 10-20 J/cm², yang dapat menahan kejutan mekanikal dan beban getaran.
Kekuatan patah
Besi mulur mempunyai ketangguhan patah yang tinggi, yang ditunjukkan dalam bahan tersebut dapat menjalani ubah bentuk plastik tertentu sebelum pecah, yang sangat mengurangkan risiko patah rapuh. Kekuatan patah yang lebih baik membantu memperluaskan hayat perkhidmatan bahagian -bahagian mekanikal, terutamanya di bawah beban bergantian dan keadaan tekanan yang kompleks.
Prestasi keletihan
Oleh kerana kehadiran grafit spheroidal, kadar permulaan dan penyebaran keretakan keletihan dalam bahan di bawah tekanan bergantian dikurangkan, dan kehidupan keletihan diperpanjang dengan ketara. Ini menjadikan besi mulur digunakan secara meluas dalam komponen utama seperti enjin crankshafts dan gear yang perlu menahan beban berulang.
Peraturan ketangguhan
Dengan mengubah struktur matriks (contohnya, meningkatkan perkadaran ferit) dan rawatan haba (menormalkan, pembajaan), ketangguhan dapat diperbaiki lagi untuk memenuhi keperluan keadaan kerja yang berbeza.

3. Kebolehkerjaan besi mulur
Kebolehkerjaan besi mulur adalah salah satu sebab popularitinya, yang secara khusus ditunjukkan dalam perkara berikut:
Prestasi pemotongan yang sangat baik
Berbanding dengan keluli, besi mulur mempunyai rintangan pemotongan yang lebih rendah dan memakai alat yang lebih perlahan. Sfera grafit memainkan peranan dalam pelinciran dan pemecahan cip dalam matriks logam, menjadikan proses pemotongan lebih lancar. Di samping itu, haba yang dihasilkan oleh pemotongan besi mulur agak rendah, yang kondusif untuk memanjangkan hayat alat.
Ketepatan pemesinan yang tinggi
Besi besi mulur mempunyai bahan seragam dan kekerasan sederhana, dan sesuai untuk pelbagai kaedah pemesinan (beralih, penggilingan, penggerudian, pengisaran), yang dapat memenuhi kehendak dimensi ketepatan tinggi dan kekasaran permukaan.
Kesesuaian yang kuat untuk rawatan haba
Besi Cor Ductile boleh menjalani pelbagai proses rawatan haba, seperti menormalkan, pelindapkejutan dan pembajaan, dan rawatan penuaan, untuk menyesuaikan kekerasan, kekuatan dan ketangguhan untuk memenuhi keadaan penggunaan yang berbeza.
Langkah berjaga-berjaga
Walaupun prestasi pemesinan yang baik, masih perlu untuk memilih kelajuan pemotongan, kadar suapan dan penyejuk semasa pemotongan berkelajuan tinggi untuk mengelakkan terlalu panas tempatan menyebabkan kemerosotan prestasi bahan atau kerosakan alat.

4. Hubungan antara mikrostruktur dan prestasi besi tuang mulur
Prestasi yang sangat baik dari besi tuang mulur berasal dari mikrostrukturnya yang unik:
Morfologi grafit
Grafit dalam besi tuang abu -abu tradisional berkerut, dan tepi tajam grafit berkilat terdedah menjadi sumber retak, mengakibatkan patah rapuh bahan. Dalam besi tuang mulur, grafit wujud dalam bentuk yang hampir sfera, yang sangat mengurangkan kepekatan tekanan dan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan.
Struktur matriks
Struktur matriks besi mulur boleh menjadi ferit, pearlite atau struktur campuran. Matriks Ferrite mempunyai kekerasan yang rendah dan ketangguhan yang baik; Matriks Pearlite mempunyai kekerasan yang tinggi dan kekuatan yang baik. Dengan menyesuaikan kadar penyejukan dan rawatan haba, nisbah kedua -duanya boleh dikawal untuk mencapai keseimbangan terbaik sifat mekanik.
Karbida dan kekotoran
Besi mulur dengan kandungan karbida rendah dan beberapa kemasukan mempunyai sifat mekanikal yang lebih baik. Teknologi pemutus moden memastikan kualiti bahan yang stabil dengan mengawal komposisi kimia dan proses peleburan.

5. Kawasan permohonan khas besi mulur
Besi mulur memainkan peranan penting dalam banyak bidang penting kerana prestasi komprehensifnya:
Industri Automobil
Digunakan untuk bahagian kekuatan tinggi seperti blok silinder enjin, kepala silinder, crankcases, dan lain-lain, untuk memenuhi suhu tinggi, tekanan tinggi dan keperluan beban dinamik.
Pembuatan jentera
Pembuatan bahagian struktur mekanikal seperti gear, rod penyambung, katil alat mesin, dan lain -lain, memerlukan rintangan haus dan rintangan kesan.
Sistem saluran paip perbandaran
Paip dan aksesori besi mulur digunakan secara meluas dalam bekalan air, saliran, dan pengangkutan gas kerana rintangan kakisan dan rintangan tekanan yang sangat baik.
Jentera pertanian dan peralatan perlombongan
Bahagian kekuatan tinggi memastikan operasi peralatan yang stabil dalam persekitaran yang keras.
Kapal tekanan dan badan pam
Kekuatan tinggi dan pengedap yang baik memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan peralatan.