防爆電器產(chǎn)品用鑄造鐵合金是含碳量大于2.11％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鐵·碳合金，簡(jiǎn)稱“鑄鐵”。鑄鐵中除含有碳(C)以外，還含有硅(Si，0.6％-3.0％)、錳(Mn，0.4％-1.2％)、磷(P
小于等于0.3％)、硫(S小于等于0.15％)等元素；為改善鑄鐵的有關(guān)性能，還可能包含其他的微量元素，例如鈦(Ti)、釩(V)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、銅(Cu)等。除碳外，所有的其他元素都在不同程度上改變著鑄鐵的各種性能。
1.鑄鐵的分類
通常情況下，碳在鑄鐵中常常以化合碳(Fe，c)和(或)石墨碳的形式存在。根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式不同，鑄鐵可以分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵和麻口鑄鐵。
(1)白口鑄鐵
當(dāng)碳在鑄鐵中基本上以化合碳形式存在(還有微量碳溶于鐵素體)時(shí)，這種鑄鐵的鑄件斷口呈銀白色，因而被稱為“自口鑄鐵”。這種鑄鐵由于力學(xué)性能不好，在機(jī)械制造中很少應(yīng)用；多用于煉鋼的原料或可鍛鑄鐵的毛坯料。
(2)灰口鑄鐵
當(dāng)碳在鑄鐵中基本上以石墨碳形式存在(還有微量碳溶于鐵索體)時(shí)，這種鑄鐵的鑄件斷口呈暗灰色，因而被稱為“灰日鑄鐵”。這種鑄鐵由予力學(xué)牲能較好，在機(jī)械制造中應(yīng)用最為廣泛。
(3)麻口鑄鐵
這種鑄鐵貪予白日鑄鐵和灰鑄鐵之間，金相組織中既含化合碳又含石墨碳，鑄件斷口呈灰白相間的麻點(diǎn)狀，故被稱為“麻口鑄鐵”。這種鑄鐵由于力學(xué)性能較差，在機(jī)械制造中很少應(yīng)用。
2.灰口鑄鐵
灰口鑄鐵是應(yīng)用十分廣泛的鑄鐵，常簡(jiǎn)稱為“灰鑄鐵”或“灰鐵’。它的牌號(hào)用HT后加3位數(shù)字表示：HT為漢語拼音字母的縮寫(Hui Tie)，3位數(shù)字表示直徑為@30mm試棒的最小抗拉強(qiáng)度值(MPa)。
(1)灰鑄鐵的種類
灰鑄鐵的分類有兩種方法：一種是按石墨碳在鑄鐵中的存在形態(tài)和結(jié)晶生長(zhǎng)過程進(jìn)行分類的，另一種是按澆注鐵液是否進(jìn)行孕育處理進(jìn)行分類的。這里僅就后一種方法的分類并進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論。
按照澆注鐵液的處理方法不同，灰鑄鐵又分為普通灰鑄鐵和孕育灰鑄鐵。
所謂“普通灰鑄鐵”，是指對(duì)澆注鐵液不做任何處理的灰鑄鐵、機(jī)械強(qiáng)度不高，故又稱為低強(qiáng)度灰鑄鐵。HT100、HT150和HT200屬于這種類型。
普通灰鑄鐵的主要特點(diǎn)是壁厚敏感性大，就是說，隨著鑄件壁厚的增加，強(qiáng)度明顯地越來越小。例如，當(dāng)鑄件厚度增加到100mm時(shí)，其強(qiáng)度可能下降50%。因而，這種鑄鐵不宜用來鑄造壁厚較大的大型鑄件。
所謂“孕育灰鑄鐵”，是指在澆注鐵液中添加孕育劑的灰鑄鐵，機(jī)械強(qiáng)度比普通灰鑄鐵高，故又稱高強(qiáng)度灰鑄鐵。除HT100、HT200外，其他牌號(hào)的都一于孕育灰鑄鐵。
在鐵液澆注前，向鐵液里加添孕育劑：含75%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硅（si）的硅鐵，粒度為3-10mm，加入量為鐵液質(zhì)量的0.2％-0.5％。在孕育處理時(shí)，鐵液中碳(C)、硅(Si)的含量要小一些，通常為：塒(c)=2.8％-3.2％，w（si）=1%-2%(較厚的鑄件取下限，較薄的鑄件取上限)；鐵液出爐的溫度要高一些，一般為1420-1440℃；當(dāng)孕育劑加入后，澆注應(yīng)該在10-15min內(nèi)完成。
孕育灰鑄鐵的主要特點(diǎn)是金相組織均勻、壁厚敏感性相對(duì)較小，適宜制作大型的鑄件。
對(duì)于
防爆電器設(shè)備，尤其是隔爆型設(shè)備來說，在制作隔爆外殼時(shí)人們應(yīng)該采用牌號(hào)為 HT250的灰鑄鐵，尤其是電動(dòng)機(jī)的隔爆外殼，不要使用HT200、HT150至HT100的鑄鐵。
(2)灰鑄鐵的性能
灰鑄鐵的性能主要是指力學(xué)性能、工藝性能和使用性能；它們均與鑄鐵中石墨碳的數(shù)量、塊體大小、形狀和分布狀態(tài)有關(guān)。
大家已經(jīng)知道，灰鑄鐵中碳是以石墨碳形式存在的，而且在通常所說的灰鑄鐵中，石墨碳是一種片狀形態(tài)。石墨是一種軟而脆、塑性極小、強(qiáng)度極低(抗拉強(qiáng)度小于20MPa)的材料。因而，石墨碳在鑄鐵中的存在減小了鑄件的有效承載面積，而且石墨片與金屬基體接觸邊沿形成缺口，造成局部應(yīng)力集中。但是，“軟”又成就了鑄件承壓能力增強(qiáng)。
1)力學(xué)性能
灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和彈性模量都比較小，塑性和韌性基本上趨于零，是一種脆性材料。然兩，它的抗壓強(qiáng)度較好，一般可達(dá)到600一800MPa。
灰鑄鐵的這些力學(xué)性能使它在機(jī)械制造中得到了合理而廣泛的應(yīng)用；灰鑄鐵鑄件產(chǎn)量占各種鑄件總產(chǎn)量的80％以上。
在
防爆正壓柜設(shè)備制造中，人們常常采用灰鑄鐵制作設(shè)備的外殼o GB／T 9439--2010《灰鑄鐵件：}給出了各種牌號(hào)不同壁厚的灰鑄鐵鑄件所能達(dá)到的最小抗拉強(qiáng)度值(表2.1)，作為人們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)的參考數(shù)據(jù)。
表2.1 各種牌號(hào)不同壁厚灰鑄鐵件所能達(dá)到的最小抗拉強(qiáng)度參考值4
鑄鐵牌號(hào) | 鑄鐵璧厚／mm | 最小抗拉強(qiáng)度Rm/IMPa |
HT100
| 2.5-10 | 130 |
10-20 | 100 |
20-30 | 90 |
30-50 | 80 |
HT150
| 2.5～10 | 175 |
10～20 | 145 |
20—30 | 130 |
30-50 | 120 |
HT200
| 2.5-10 | 220 |
10-20 | 195 |
20-30 | 170 |
30-50 | 165 |
HT250
| 4-10 | 270 |
10-20 | 240 |
20-30 | 220 |
30-50 | 200 |
HT300 | 10-20 | 290 |
20-30 | 250 |
30-50 | 230 |
HT350 | 10-20 | 340 |
20-30 | 290 |
30-50 | 260 |
注：當(dāng)鐵液澆注譬厚均勻且形狀簡(jiǎn)單的鑄件時(shí)，壁厚不同引起抗拉強(qiáng)度的變化，人們可以參考本表所列數(shù)據(jù)；當(dāng)鐵液澆注壁厚不均勻鑄件或型腔有型芯時(shí)，本表所列數(shù)據(jù)誤差較大-人們應(yīng)該按照儔件關(guān)鍵部位實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)。
2)工藝性能
灰鑄鐵的鑄造性能好，是指鐵液流動(dòng)性好，充型能力好，鑄件出現(xiàn)缺陷的傾向小。
由于灰鑄鐵是脆性材料，因而不可鍛造和沖壓，但是機(jī)械切削加工性能好，切屑易碎；焊接性差，焊接區(qū)會(huì)出現(xiàn)白口組織，焊后不易機(jī)械加工。
3)使用性能
灰鑄鐵的使用性能主要是指減掇性、耐磨性和缺口敏感性。
?、儆捎谑瑢?duì)機(jī)械振動(dòng)有緩沖作用，所以鑄件具有很好的減振性能。
②由于鑄件摩擦面上有石墨片形成的許多顯微凹坑可以存儲(chǔ)潤(rùn)滑液，加之石墨本身也具有潤(rùn)滑作用，所以鑄件具有很好的耐磨性能。
?、嵊捎谑菇饘倩w形成大量的缺口，降低了外來缺口(例如刀痕、夾渣、微裂紋、銹蝕等)豹影響，所以鑄件的缺口敏感性低。
(3)灰鑄鐵鑄件的時(shí)效處理
對(duì)予防爆電氣設(shè)備使用的灰鑄鐵鑄件，這里很關(guān)心的是如何消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，保證鑄件機(jī)械加工后不發(fā)生變形，以滿足防爆安全性能要求。時(shí)效處理就可以基本消除內(nèi)應(yīng)力。
通常，時(shí)效處理有兩種方法：自然時(shí)效處理和人工時(shí)效處理。
自然時(shí)效處理就是將未經(jīng)過機(jī)械加工的鑄件置于室外自然環(huán)境中一段時(shí)間，讓鑄件在環(huán)境條件作用下自行消除內(nèi)應(yīng)力。放置時(shí)間越長(zhǎng)內(nèi)應(yīng)力消除得越多。這種處理方法的特點(diǎn)是無需處理設(shè)備；缺點(diǎn)是時(shí)間長(zhǎng)，效果差。
人工時(shí)效處理是將室灄下的鑄件放置在溫度為100～2000C的加熱爐中，并將爐溫繼續(xù)升高至500—600℃，保持一段時(shí)間；隨后，關(guān)閉加熱爐熱源，讓加熱爐和鑄件一起慢慢冷卻至室溫。這種處理方法的特點(diǎn)是處理時(shí)間較短、效果較好；缺點(diǎn)是必須有一套時(shí)效處理設(shè)備和消耗一定的能源。
防爆電氣鑄件質(zhì)量檢驗(yàn)
網(wǎng)站管理 蘇ICP備2023008772號(hào)