機床鑄件

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機床鑄件鑄鐵件的沖擊性能

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沖擊性能是指材料在沖擊力的作用下抵抗斷裂的性質和能力。這個能力由斷裂時材料所吸收的能量大小來衡量。常采用一次沖擊試驗測得沖擊吸收功,這個指標表述的就是試樣破斷時采取單位截面積所消耗的功或所吸收的總能量。其中包括試樣變形時的彈性功、塑性功以及裂紋擴展時的斷裂功。一次沖擊試驗結果并不能準確代表斷裂功的大小,而斷裂功是真正反映材料沖擊韌性的指標。因此沖擊吸收功一般不用于產品強度設計,只用于比較性判斷材料脆性或韌性-脆性轉變溫度;或作為一次大能量沖擊即失效的材料性能指標。
  由于石墨的存在,灰鑄鐵在沖擊力的作用下發生快速變形時其塑性不能得到發揮,所以吸收的能量僅為克服斷裂應力所需的彈性能。這表明灰鑄鐵的沖擊斷裂實質上與持續拉伸或彎曲導致的斷裂時相同的?;诣T鐵的沖擊吸收功幾乎不受溫度的影響。韌性-脆性轉變溫度對灰鑄鐵有實際意義。此外,灰鑄鐵的斷口敏感性低,沖擊試驗一般采用無缺口試棒。球墨鑄鐵的沖擊吸收功遠大于灰鑄鐵,就沖擊韌性而言,鐵素體球墨鑄鐵大于珠光體球墨鑄鐵?;旌匣w組織中的隨珠光體含量減少,沖擊韌性相對提高。珠光體含量對球墨鑄鐵脆-韌性轉變溫度影響很顯著,珠光體含量增加則轉變溫度提高。35%珠光體基體球墨鑄鐵轉變溫度一般是在室溫以上。因此,低溫下承受沖擊的球墨鑄鐵應當采用鐵素體球墨鑄鐵。
  大多數工程構件的沖擊斷裂與一次沖擊試驗試樣斷裂的方式顯著不同。斷裂通常是受較小能量多次沖擊導致裂口形核和擴展而產生,這是一個損傷積累的過程。一次沖擊斷裂和多次沖擊斷裂的機制和主導因素不同,多次沖擊抗力主要取決于材料沖擊的強度和塑性的綜合性能。除了強度影響外,材料斷裂所能吸收的塑性功是必須考慮的。

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