2012年造價工程師《工程技術與計量(安裝)》第一章(2)
?。?)鑄鐵的分類和牌號表示方法
鑄鐵是碳含量大于2.11%的鐵碳含金,并且還含有較多量的硅、錳、硫和磷等元素。
它具有生產(chǎn)設備和工藝簡單、價格便宜等優(yōu)點。某些承受沖擊不大的重要零件,如小型柴油機的曲軸,多用球墨鑄鐵制造。
其原因是鑄鐵價廉,切削性能和鑄造性能優(yōu)良,有利于節(jié)約材料,減少機械加工工時,且有必要的強度和某些優(yōu)良性能,如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。
1)鑄鐵的分類。
鑄鐵是鐵碳合金的一種,與鋼相比,其成分特點是碳、硅含量高,雜質含量也較高。
但是,雜質在鋼和鑄鐵中的作用完全不同,
——如磷在耐磨磷鑄鐵中是提高其耐磨性的主要合金元素;
——錳、硅都是鑄鐵中的重要元素;
——唯一有害的元素是硫。
鑄鐵的韌性和塑性,主要取決于石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布,其中石墨形狀的影響最大。
基體組織是影響鑄鐵硬度、抗壓強度和耐磨性的主要因素。
按照石墨的形狀特征,鑄鐵可分為三大類:
——灰口鑄鐵(石墨成片狀);
——球墨鑄鐵(石墨成球狀);
——可鍛鑄鐵(石墨成團絮狀)。
2)鑄鐵牌號的表示方法
3)工程中常用鑄鐵的性能和特點
?、倩铱阼T鐵?;铱阼T鐵的組織由石墨和基體兩部分組成。
?、谇蚰T鐵。
對于承受靜載的零件,使用球墨鑄鐵比鑄鋼還節(jié)省材料,而且重量更輕。
不同基體的球墨鑄鐵,性能差別很大,球墨鑄鐵具有較好的疲勞強度,實驗表明,球墨鑄鐵的扭轉疲勞強度甚至超過45#鋼。
在實際應用中,大多數(shù)承受動載的零件是帶孔或帶臺肩的,因此用球墨鑄鐵來代替鋼制造某些重要零件,如曲軸、連桿和凸輪軸等。
?、廴淠T鐵。是一種新型高強鑄鐵材料。
它的強度接近于球墨鑄鐵,并具有一定的韌性和較高的耐磨性;同時又有灰口鑄鐵良好的鑄造性能和導熱性。
④可鍛鑄鐵。它有較高的強度、塑性和沖擊韌性,可以部分代替碳鋼。
?、菽湍ヨT鐵。
?、弈蜔徼T鐵。耐熱鑄鐵是在高溫下工作的鑄件,如爐底板、換熱器、坩堝、熱處理爐內(nèi)的運輸鏈條等。
?、吣臀g鑄鐵。常用耐蝕鑄鐵有高硅、高硅鉬、高鋁和高鉻等耐蝕鑄鐵。
2.有色金屬
1)鋁及其合金。鋁及其合金在采用各種強化手段后,鋁合金可以達到與低合金高強鋼相近的強度,因此比強度要比一般高強鋼高得多。
純鋁材料按純度可分為三類:有高純鋁,工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁。
按照制造工藝,鋁合金還可分為:變形(加工)鋁合金和鑄造鋁合金兩類。
——變形鋁合金包括:防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金及鍛鋁合金等。
——鑄造鋁合金(ZL)分為:Al-Si鑄造鋁合金、Al-Cu鑄造鋁合金、Al-Mg鑄造鋁合金和Al-Zn鑄造鋁合金。
2)銅及其合金。純銅呈紫紅色,常稱紫銅,主要用于制作電導體及配制合金。根據(jù)雜質含量的不同,工業(yè)純銅分為四種T1、T2、T3、T4.編號越大,純度越低。
純銅的強度低,不宜用作結構材料。
在銅中加入合金元素后,可獲得較高的強度,同時保持純銅的某些優(yōu)良性能。
一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類。
3)鎳及其合金。鎳力學性能良好,尤其塑、韌性優(yōu)良,能適應多種腐蝕環(huán)境。
4)鈦及其合金。鈦具有較好的低溫性能,可做低溫材料;
——常溫下鈦具有極好的抗蝕性能,在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質中十分穩(wěn)定。
——但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。
5)鉛及其合金。
——鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定,鉛對硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。
6)鎂及其合金。
——鎂及其合金的主要特性是密度小、化學活性強、強度低。
純鎂強度低,不能用于結構材料,主要用鎂合金。
鎂合金的比強度和比剛度可以與合金結構鋼相媲美,故鎂合金是航空工業(yè)的重要結構材料,它能承受較大的沖擊、振動荷載,并有良好的機械加工性能和拋光性能。
其缺點是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝復雜。