灰铸铁抗拉强度与抗剪强度的关系

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1、万方数据RESEARCH＆DIsCUssIoN研究与探讨文章编号：1003-8345(2004)04-0001-03灰铸铁抗拉强度与抗剪强度的关系陈玉海，郝海龙(大连冰山橡塑股份有限公司，辽宁大连116033)摘要：对灰铸铁的抗拉强度和抗剪强度进行测量，将试验数据进行拟合回归得出抗拉强度与抗剪强度的关系曲线。找出了单铸试棒和本体试棒抗拉强度及抗剪强度之间的差别。关键词：灰铸铁；抗拉强度；抗剪强度中图分类号：TGl43．2文献标识码：ARelationshipBetweenTensileStrengthandShearingStrengthofGrayCastIron

2、CHENYu—hai．HAOHai—long(DalianBingshanRubber＆PlasticsCO．，LTD．，Dalian116033，China)Abstract：TensileandsheaFstrengthofgrayironweretested．Regressiveanalysisofthetestdatawasconducted．Astheresult，atensilestrength-shearstrengthrelationshipeilrvewasobtained，andtheten—sileandshearstrengthsdiffer

3、encesbetween·separatedtestbarsandattachedtestbarswerefoundout．Keywords：grayiron；tensilestrength；shearstrength由于灰铸铁减振性能和抗压性能比较好，常用于制作机器的底座、箱体、支架和机床的床身等。但是，也经常会遇到一些情况是利用灰铸铁的脆性，铸件工作时承受剪应力。如：轮胎行业的橡胶开炼机安全片等。通常灰铸铁的常规性能检测指标有抗拉强度、抗弯强度和硬度等，在设计结构时有标准可循。然而，灰铸铁的抗剪强度只能通过试验来获得。通过力学性能试验得出单铸试棒的抗拉强度与铸件

4、的抗剪强度之间的关系曲线，有助于承受剪应力部件的设计参数选定。1试验方法试验所用材料为HT200，冲天炉熔炼，拉伸试棒、铸件取自同一包铁液，随机试验10次。用于加工拉伸试棒的单铸试棒尺寸为：咖30x300；用于加工抗剪试片和本体抗拉试棒的铸件尺寸为：≯140x400；试棒和铸件经退火处理。抗剪试片分a．b两种结构，见图1所示。收稿日期：2004—04一13作者简介：陈玉海(1960一)，男，汉族，辽宁大连人，工学学士，高级工程师，副总工程师。在压力试验机上进行试片的抗剪强度试验，如图2所示。在拉力试验机上进行试棒的拉伸试验。缓，jz∥(a)(b)图1抗剪试片结构图F

5、ig．1Sketchsofthesheafingspecimen试凹模图2抗剪强度试验示意图Fig．2Sketchoftheshearingtest《现代铸铁>>2004．4阻冒ff}．f』}．●I万方数据REsEARCH＆DIsCUssIoN研究与探讨2试验结果及分析2．1单铸试棒抗拉强度与铸件抗剪强度的关系按照图2所示的剪切试验，铸造10批≯140x400铸棒，从每一批铸棒任取一根，将其下端去掉10mm，上端去掉60mm，取中间段加工出不同厚度(h)的试片。然后，取厚度(h)分别为30和26的试片各一组，进行剪切试验。剪力屿剪应力r之间的关系见公式(1)”】。厂

6、=善(1)式中厂——剪应力尸——剪力，——剪切面本试验中，试片的剪切面，为圆台的侧面积，由图2可计算出：，：竹【罂皇!上×U再碍Z=306．15×、／酽i碍(2)将(2)式代人(1)式得到下式：P=306．15×、／炉花了7I(3)由于剪力尸为试验测定值，因此由公式(3)即可计算出对应的抗剪强度厂值，见表1。其中，抗拉强度值取自同一包铁液的单铸试棒。将表1的数值通过计算机拟合得出抗拉强度与抗剪强度关系曲线图3、图4和图5。由试验可知，灰铸铁随着抗拉强度的提高，抗剪强度也随之提高。图5显示两组抗剪强度数据的折线图随抗拉强度的变化趋势是一致的，两个折线基本上是重叠的。由

7、表1可以得出：当单铸试表1单铸试棒抗拉强度与抗剪强度试验数据表Tab，lTensilestrengthandshearingstrengthofseparatedtestbars试验号巩／Mh。五：黑，舞翕。。：器嚣器蛊窑＼赵鹱躲据抗拉强度／MPa图3灰铸铁抗拉强度与抗剪强度的关系图(h=30mm)Fig．3Relationshipbetweentensilestrengthandshearingstrength(h=30mm)蛊星＼越憩椽辖抗拉强度／MPa图4灰铸铁抗拉强度与抗剪强度的关系图(h=26mm)Fig．4Relationshipbetweenten