鑄鐵砝碼和鑄鐵砝碼的區(qū)別 盡管鑄鐵砝碼和鑄鋼砝碼在表面上看起來(lái)相似,但從生產(chǎn)到應(yīng)用,它們各自具有明顯的優(yōu)缺點(diǎn)。了 解這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)并適當(dāng)選擇可能意味著在不容忍的強(qiáng)度和耐用性以及斷裂或變形的零件之間的區(qū)別,這些零件將很快失去光澤。 鑄件提供了出色的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)能力,通常無(wú)需額外的制造和組裝??梢澡T造許多材料,包括多種類型的金屬和合成材料,但特別是鋼鐵具有出色的機(jī)械性能,可廣泛用于各種應(yīng)用。 區(qū)別1:碳含量是主要區(qū)別 鋼鐵都是主要由鐵原子組成的黑色金屬。但是,在制造中并不是那么簡(jiǎn)單-有許多不同的合金和等級(jí)。要理解它們,重要的是要區(qū)分日常產(chǎn)品中使用的鐵和科學(xué)元素鐵(Fe)。元素鐵是自然界中發(fā)現(xiàn)的東西,通常以氧化形式存在,需要強(qiáng)化處理(稱為熔煉)才能提取。純?cè)罔F太軟,無(wú)法在大多數(shù)應(yīng)用中使用。與碳合金化或混合后,它變得更硬,因此更有用。實(shí)際上,碳成分是鑄鐵和鋼之間的主要區(qū)別。鑄鐵通常包含2%以上的碳,而鑄鋼通常包含0.1-0.5%之間的碳。 區(qū)別2:物理特性.上的區(qū)別 下表概述了每種材料的質(zhì)量。盡管要考慮多種不同類型的鋼鐵,但此表著重于灰鐵和碳鋼-每種金屬的兩種常見(jiàn)形式。 區(qū)別3:鑄造性能上的區(qū)別 大多數(shù)人還沒(méi)有遇到過(guò)處于熔融狀態(tài)的鐵或鋼,這是可以理解的,因?yàn)殍F的熔融溫度約為2300F,鋼的熔融溫度為2600°F,并且兩者都以更高的溫度倒入模具中。使用液態(tài)鋼鐵的人們很快發(fā)現(xiàn),它們的可澆注性和收縮率差異很大。 鑄鐵砝碼相對(duì)容易鑄造,因?yàn)樗菀變A倒且收縮程度不如鋼。這意味著它將很容易地填充模具中的復(fù)雜空隙,并且所需的熔融材料更少。這種流動(dòng)性使鑄鐵成為建筑或華麗的鐵制品結(jié)構(gòu)(如柵欄和街道家具)的理想金屬。 澆鋼要困難得多。它的流動(dòng)性比鐵水少,并且對(duì)模具材料的反應(yīng)性更高。冷卻時(shí),它還會(huì)收縮得更多,這意味著需要注入更多的熔融材料,通常將其倒入一個(gè)多余的儲(chǔ)罐中,該儲(chǔ)罐稱為立管,鑄件在冷卻時(shí)從中取出。 但是,鑄件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常不會(huì)均勻冷卻。外部區(qū)域和較薄的部分將以與內(nèi)部區(qū)域和較大的部分不同的速率冷卻和收縮,這通常會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部張力或應(yīng)力,這只能通過(guò)熱處理來(lái)緩解。與鐵相比,鋼更容易收縮應(yīng)力,在某些情況下,這些張力會(huì)導(dǎo)致明顯的內(nèi)部和/或外部空隙,并可能導(dǎo)致最終破裂。由于這些原因,鑄鋼在整個(gè)鑄造過(guò)程中需要更多的關(guān)注和檢查,從而使生產(chǎn)更加資源密集。 區(qū)別4:可加工性能上的區(qū)別 根據(jù)最終應(yīng)用的不同,可能需要對(duì)鑄件進(jìn)行機(jī)加工以達(dá)到特定的公差或達(dá)到所需的光潔度。至少需要將諸如門(mén)和流道之類的物體切掉并放下。沒(méi)有延展性的強(qiáng)度意味著材料將非常脆并且容易斷裂可加工性是對(duì)給定材料進(jìn)行切割或研磨的難易程度的度量;有些材料比其他材料難加工。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),添加高合金含量以改善機(jī)械性能的金屬的可加工性較低。 鑄鐵砝碼通常比鑄鋼容易加工。鑄鐵中的石墨結(jié)構(gòu)更容易破裂,并且破裂更均勻。堅(jiān)硬的熨斗(例如白鐵)由于脆性而很難加工。 具有相同稠度的鋼不易切割,并且會(huì)導(dǎo)致更多的工具磨損,從而導(dǎo)致更高的生產(chǎn)成本。硬化鋼或碳含量更高的鋼也會(huì)增加工具的磨損。但是,較軟的鋼并不一定會(huì)更好一 低碳鋼盡管較軟, 但仍會(huì)變得膠粘并且難以使用。 區(qū)別5:減震性能 選擇鑄造材料時(shí)應(yīng)考慮阻尼特性,因?yàn)槿狈ψ枘崮芰?huì)導(dǎo)致過(guò)度的振動(dòng)和噪音,例如振鈴或嘯叫。根據(jù)使用材料的位置,有效的阻尼可導(dǎo)致更堅(jiān)固,更可靠的性能。 鑄鐵砝碼中的石墨結(jié)構(gòu),尤其是灰口鑄鐵中的片狀結(jié)構(gòu),特別適合吸收振動(dòng)。這使鑄鐵非常適合發(fā)動(dòng)機(jī)缸體,汽缸殼體和機(jī)床以及其他對(duì)堅(jiān)固性和精度要求很高的應(yīng)用。減少振動(dòng)可以地減少應(yīng)力并防止運(yùn)動(dòng)部件的磨損。 區(qū)別6:抗壓強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度是材料承受可減小物體尺寸的力的能力。這與用于將物料拉開(kāi)的力相反。抗壓強(qiáng)度在壓力和密封性是重要因素的機(jī)械應(yīng)用中是有益的。通常,鑄鐵比鑄鋼具有更好的抗壓強(qiáng)度。 區(qū)別7:耐沖擊 到目前為止,似乎使用鑄鐵砝碼比使用鋼具有更多的優(yōu)勢(shì),但是鋼具有一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì):抗沖擊性。鋼鐵非常擅長(zhǎng)承受突然的沖擊而不會(huì)彎曲,變形或斷裂。這是由于其韌性:它能夠承受高應(yīng)力和應(yīng)變力。沒(méi)有延展性的強(qiáng)度導(dǎo)致脆性材料極易斷裂,而鑄鐵是沒(méi)有延展性的強(qiáng)度的代名詞。由于其脆性,鑄鐵的應(yīng)用范圍有限。同時(shí),如果沒(méi)有足夠的強(qiáng)度承受重大沖擊,那么高延展性或變形的能力就沒(méi)有太大用處。例如,橡皮筋可以經(jīng)受很大的變形而不會(huì)斷裂,但是它所承受的力非常有限。 盡管鐵在大多數(shù)鑄造應(yīng)用中可能更容易加工,但鋼兼具強(qiáng)度和延展性的*佳組合,使其極為堅(jiān)韌。鋼的抗沖擊 性能和的承重特性使其成為許多機(jī)械和結(jié)構(gòu)應(yīng)用的理想之選,這就是為什么鋼是使用泛的金屬的原因。 區(qū)別8:耐腐蝕性能; 鐵比鋼具有更好的耐腐蝕性。但是,如果不加保護(hù),兩種金屬在存在水分的情況下都會(huì)被氧化。如果有足夠的時(shí)間,他們最終將-無(wú)所獲。 為了防止腐蝕,建議使用油漆或粉末涂料來(lái)保護(hù)鋼鐵表面。裸露在底層金屬上的任何切屑或裂紋都可能導(dǎo)致腐蝕,因此,定期維護(hù)對(duì)于鍍層金屬很重要。如果耐蝕性是一個(gè)重要因素,則合金鋼可能是更好的選擇特別是不銹鋼,其中添加了鉻和其他合金以防止氧化。 區(qū)別9:耐磨性 鑄鐵砝碼通常比鋼具有更好的抗機(jī)械磨損性能,尤其是在摩擦磨損情況下。鑄鐵中較高的石墨含量可形成石墨干潤(rùn) 滑劑,使固體表面彼此滑動(dòng)而不會(huì)降低表面質(zhì)量。 鋼比鐵更容易磨損,但仍可以抵抗某些類型的磨損。某些合金添加劑還可以提高鋼的耐磨性。 區(qū)別10:成本 鑄鐵砝碼通常比鑄鋼便宜,因?yàn)樯a(chǎn)最終產(chǎn)品所需的材料成本,能源和勞動(dòng)力較低。原鋼的購(gòu)買(mǎi)成本較高,并且鑄造需要更多的時(shí)間和精力。但是,在設(shè)計(jì)鑄造產(chǎn)品時(shí),值得考慮長(zhǎng)期使用和更換成本。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,制造成本較高的零件最終可以降低成本。 還可以采用多種預(yù)制形式的鋼材,例如板材,棒材,棒材,管材和橫梁,并且可以進(jìn)行機(jī)械加工或組裝以適合特定的應(yīng)用。根據(jù)產(chǎn)品和所需的數(shù)量,制造現(xiàn)有的鋼產(chǎn)品可能是一-種經(jīng)濟(jì)高效的選擇。 |