灰铸铁有哪些性能特点？为什么？

灰铸铁有哪些性能特点？为什么？
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灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多，通常σb约为120~250MPa，抗压强度与钢接近，一般可达600~800MPa，塑性和韧度近于零，属于脆性材料，不能锻造和冲压；焊接时产生裂纹的倾向大，焊接区常出现白口组织，焊后难以切削加工，焊接性差；灰铸铁的铸造性能优良，铸件产生缺陷的倾向小；由于石墨的存在切削加工性能好，切削加工时呈崩碎切屑，通常不需加切削液；灰铸铁的减振能力为钢的5~10倍，是制造机床床身、机座的主要材料；灰铸铁的耐磨性好，适于制造润滑状态下工作的导轨、衬套和活塞环等。

1)强度性能 灰铸铁中的石墨不仅破坏了基体的连续性，减少了金属基体承载的有效面积，使实际应力大大增加;同时，在石墨尖端处易造成应力集中，使石墨尖端的应力远大于平均应力，前者称为石墨的缩减作用，后者称为石墨的切割作用。所以灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多。但灰口铸铁的抗压强度比其抗拉强度高出3-4倍之多，并不比钢差多少。这是因为石墨的数量，大小和形状对抗压强度的削弱作用较小，在压应力作用下，石墨尖端的应力集中影响不大。

　　2)硬度 在钢中，布氏硬度和抗拉强度之比较为恒定，约等于3，在铸铁中，这个这个比值就很分散。灰铁的硬度决定于基体，这是由于硬度的测定方法是用钢球压在是块上，钢球的尺寸相当于石墨裂缝而言是相当大的，所以外力主要承受在集体上，因此随着基体内珠光体数量的增加，分散度变大，硬度就相当于提高，当金属基体中出现了坚硬的组成相时(如自由渗碳体，磷共晶等)，硬度就相应增加。

　　3)铸造性能 由于灰铁的熔点低，成分接近于共晶点，灰铁铸件铸造成型时，不仅其流动性好，而且还因为在凝固过程中析出比体积较大的石墨，减小凝固收缩，容易获得优良的铸件，表现出良好的铸造性能。

　　4)减震性 石墨对铸铁件承受震动能起缓冲作用，减弱晶粒间震动能的传递，并将振动能转变为热能，所以灰铸铁具有良好的减震性，石墨片愈多愈粗，吸震性愈好。由于灰铸铁具有良好的减震性，特别适合制造发动机的缸体，缸盖，机器的机座，立柱，导轨和车辆的制动器等零件。

　　5)耐磨性能 石墨本身也是一种良好的润滑剂，脱落在摩擦面上的石墨可起润滑作用，还由于石墨剥落后留下的孔隙具有储存润滑剂的作用。因而灰铸铁具有连号的耐磨性能，且石墨愈细愈均匀，耐磨性愈好。

　　6)切削加工性能 在进行切削加工时，石墨起着减摩，断屑的作用。由于石墨脱落形成显微凹穴，起储油作用，可维持油膜的连续性，故灰铸铁切削加工性能良好，刀具磨损小。

　　7)低的缺口敏感性 片状石墨相当于许多微小缺口，从而减小了铸件对缺口的敏感性，无缺口试样和有缺口试样的疲劳强度之比，而钢约为1.5,。因此表面加工质量不高或组织缺陷对铸铁疲劳强度的不利影响要比对钢的影响小的多。

　　从以上讨论看，灰铸铁所有的性能特点几乎都和石墨有关。因此，总的来说，灰铸铁的力学性能虽然来源于它的金属基体，但却在很大程度上受制于石墨。它的性能是基体于与石墨作用的综合体现。