灰铸铁虽然塑性和韧性很低,但仍具有强度,抗拉强度,而抗压强度还非常高,可与钢相比,一般为抗拉强度的3-4倍,这也是灰铸铁用作机器底座、支撑重量等构件时所的。灰铸铁中具有片状石墨,在基体上起到切口作用,因而使得灰铸铁作为结构金属材料不具有切口敏感性。灰铸铁具有良好的减振能,用灰铸铁制作机电设备上的底座或机架等零件时,能地吸收机器振动的能量,从而起到阻尼作用,这也是灰铸铁的一项很重要的性能。
1.机械性能 灰口铸铁组织是钢的基体上分布有片状石墨,石墨的密度为铸铁的1/3,其体积约占铸铁的(7~10)%,石墨的抗拉强度小于20MPa,塑性近于零,硬度3HBS,石墨的这种特性是改变灰口铸铁机械性能的主要因素。 由于片状石墨象刀口一样对金属基体的严重割裂作用,减少了基体受力的面积,使铸件金属基体的作用不能充分发挥,据统计灰口铸铁金属基体强度的利用率一般不超过(30~50)%,这表现为铸铁抗拉强度比碳钢低得多,σb为(120~250)MPa,塑性、韧性较差,并且几乎没有延伸率(δ≈0),使普通灰口铸铁成为脆性材料,故常把灰口铸铁看成具有大量微小裂纹或孔洞的碳钢。但石墨对基体的割裂作用和造成的。应力集中对压应力的有害影响较小,所以灰口铸铁的抗压强度远大于抗拉强度,如图所示。石墨数量愈多,愈粗大,分布愈不均匀,对基体的割裂就愈严重,其机械性能愈差。
2.工艺性能 由于铸铁很脆,因此不能进行锻造和冲压,焊接时易于产生裂纹,并出 现白口组织,使切削加工增加困难,所以说焊接性能差。 灰口铸铁接近共晶成分,铸造时流动性好,又由于石墨膨胀可使收缩减 小,铸造性能好,能够铸造形状复杂的零件。 由于石墨具有割裂基体连续性的作用,从而使铸件的切削屑易脆断成碎 片,具有良好的切削加工性
3.减振性
4.耐磨性 石墨对铸铁耐磨性的影响主要表现在储油与润滑两个方面。铸铁摩擦面上的石墨构成大量的显微凹坑,起储油作用,可维持油膜的连续性,同时石墨本身又是良好的润滑剂,脱落在摩擦面上也起润滑作用。所以灰 口铸铁具有良好的耐磨性。
5.缺口敏感性小 石墨在铸铁中形成大量的小切口,从而减少了它对外来切口的敏感性。因此,表面加工质量不高对铸铁疲劳强度的不利影响要比对钢的影响小 得多。由于灰口铸铁具有以上一系列的特点,故被广泛地用来制造各种承受压力和要求消振性好的床身、机架、箱体、壳体和经受摩擦的导轨、缸体、 活塞环等。