鑄鋼是冶煉后直接鑄造成形而不需鍛軋成形的鋼種。工程上,一些形狀復(fù)雜、綜合力學(xué)性能要求較高的大型零件,難以用鍛軋方法成形,此時(shí)通常用鑄鋼制造。考慮到對(duì)鑄鋼鑄造性能、焊接性能和切削加工性能的要求,鑄鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為wc=0.15%~0.60%,為提高其性能,也可進(jìn)行熱處理(主要是退火、正火,小型鑄鋼件還可進(jìn)行淬火、回火)。常用的鑄鋼主要有碳素鑄鋼和低合金鑄鋼兩大類。
1)碳素鑄鋼
按用途分為一般工程用碳素鑄鋼和焊接結(jié)構(gòu)用碳素鑄鋼,詳見(jiàn)表5-7所示。
表5-7 碳素鑄鋼的牌號(hào)、性能與用途
種類與鋼號(hào) |
力學(xué)性能(≥) |
用途舉例 |
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Rm/N·mm-2 |
ReL/N·mm-2 |
A/% |
Z/% |
AKv/J |
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一般工程用碳素鑄鋼(GB11352-1989) |
ZG200—400 |
ZG15 |
400 |
200 |
25 |
40 |
30 |
良好的塑韌性、焊接性能,用于受力不大、要求高韌性的零件 |
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ZG230—450 |
ZG25 |
450 |
230 |
22 |
32 |
25 |
一定的強(qiáng)度和較好韌性、焊接性能,用于受力不大、要求高韌性的零件 |
|||
ZG270—500 |
ZG35 |
500 |
270 |
18 |
25 |
22 |
較高的強(qiáng)韌性,用于受力較大且有一定韌性要求的零件,如連桿、曲軸 |
|||
ZG310—570 |
ZG45 |
570 |
310 |
15 |
21 |
15 |
較高的強(qiáng)度和較低的韌性,用于載荷較高的零件,如大齒輪、制動(dòng)輪 |
|||
ZG340—640 |
ZG55 |
640 |
340 |
10 |
18 |
10 |
高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性,用于齒輪、棘輪、聯(lián)軸器、叉頭等 |
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ZG200—400H ZG230—450H |
ZG15 ZG20 |
400 450 |
200 230 |
25 22 |
40 35 |
30 25 |
由于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏下限,故焊接性能優(yōu)良,其用途基本與ZG200—400、ZG230—450和ZG270—500相同 |
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ZG275—485H |
ZG25 |
485 |
275 |
20 |
35 |
22 |
注:表中力學(xué)性能是在正火(或退火)+回火狀態(tài)下測(cè)定的。
2)低合金鑄鋼
低合金鑄鋼是在碳素鑄鋼基礎(chǔ)上,適當(dāng)提高M(jìn)n、Si質(zhì)量分?jǐn)?shù),以發(fā)揮其合金化的作用,另外還可添加低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Cr、Mo等合金元素,常用牌號(hào)有ZG40Cr、ZG40Mn、ZG35SiMn、ZG35CrMo和ZG35CrMnSi等。低合金鑄鋼的綜合力學(xué)性能明顯優(yōu)于碳素鑄鋼,大多用于承受較重載荷、沖擊和摩擦的機(jī)械零件,如各種高強(qiáng)度齒輪、水壓機(jī)工作缸、高速列車車鉤等。為充分發(fā)揮合金元素作用以提高低合金鑄鋼的性能,通常應(yīng)對(duì)其進(jìn)行熱處理,如退火、正火、調(diào)質(zhì)和各種表面熱處理。