对于蠕墨铸铁早在1984和1987年,我国就制订了蠕墨铸铁-金相与蠕墨铸铁件行业标准,并在1999年进行了修订,但至今还没有国家标准,尽管我国应用历史要早于国外,例如蠕墨铸铁排气管(二汽)、蠕墨铸铁缸盖(无柴)。
德国在2002年5月,由德国铸造协会制订了蠕墨铸铁的行业标准,编号为W50。现在正作为欧洲蠕墨铸铁标准草案在各铸造企业征求意见。在此标准中规定,石墨主要以蠕墨存在就算蠕墨铸铁,但规定在铸件的主要壁厚,蠕墨数量要大于80%。由于壁厚影响到蠕墨数量,故进一步规定,在整个铸件上不允许出现片状石墨外,在铸件其它次要部位的蠕墨数量可以有变动,也即低于80%,但铸造企业认为蠕墨量也不应低于60%,也可和铸件使用方协商一致。为取得纯粹蠕墨铸铁的特殊性能,瑞典在活塞环上应用就要求蠕墨数量大于90%。和此相比,我国标准中规定的大于50%就显得要求有所放低,要求较低的生产水平。和我国一样,该标准根据单铸试样(加工过)的抗拉强度,对蠕墨铸铁进行分级。如表1所示共分五级,每级抗拉强度差50Mpa,也即和灰铸铁、球墨铸铁的分级一样。和我国标准相比(见表2),我国也为五级。
表1 蠕墨铸铁的分级及力学性能
牌号 |
抗拉强度σb MPa |
屈服强度σ0.2 MPa |
断裂时的伸长率% |
硬度HBW30 |
GJV-300 |
300~375 |
220~295 |
≥1.5 |
140~210 |
GJV-350 |
350~425 |
260~335 |
≥1.5 |
160~220 |
GJV-400 |
400~475 |
300~375 |
≥1.0 |
180~240 |
GJV-450 |
450~525 |
340~415 |
≥1.0 |
200~250 |
GJV-500 |
500~575 |
380~455 |
≥0.5 |
220~260 |
但级差为40MPa,整个强度性能要比国外订低一级。在硬度上,我国允许硬度范围大,且高值硬度也高。这表明,国外用蠕墨铸铁更注重它的强度性能,同时又要求它有较好的机械加工性能。
表2 我国蠕墨铸铁的分级(JB/T4403-1999)
牌号 |
抗拉强度σb MPa |
屈服强度σ0.2 MPa |
断裂时的伸长率% |
硬度值范围 |
不小于 |
||||
Ru420 |
420 |
335 |
0.75 |
200~280 |
Ru380 |
380 |
300 |
0.75 |
193~274 |
Ru340 |
340 |
270 |
1.0 |
170~249 |
Ru300 |
300 |
240 |
1.5 |
140~217 |
Ru260 |
260 |
195 |
3 |
121~197 |
前面提到的坎泼公司,它可生产合金蠕墨铸铁,表3是其GJVSiMo4.5~0.6的性能。这表面整个标准要求要比我国高,工厂所做工作更为细,要求更高(硬度值差仅HB20)。
表3 坎泼公司的合金蠕墨铸铁性能
牌 号 |
金相组织 |
硬度HB30 |
室温性能 |
||||||||||||||||
σb,MPa |
σ0.2,MPa |
δ,% |
|||||||||||||||||
GJVSiMo4.5~6.0 |
铁素体+珠光体+特殊碳化物 |
205~225 |
>550 |
>470 |
>2 |
||||||||||||||
780℃性能 |
弹性模量MPa |
热导率,W/mK |
|||||||||||||||||
|
20℃ |
500℃ |
600℃ |
||||||||||||||||
140000 |
42 |
34 |
32 |
||||||||||||||||
凝固收缩% |
Ac1, ℃ |
||||||||||||||||||
0.75 |
855
|