详细介绍: 球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機械性能,特別是提高了塑性和韌性,從而得到比碳鋼還高的強度。球墨鑄鐵是20世紀五十年代發展起來的一種高強度鑄鐵材料,其綜合性能接近于鋼,正是基于其優異的性能,已成功地用于鑄造一些受力復雜,強度、韌性、耐磨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發展為僅次于灰鑄鐵的、應用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂“以鐵代鋼”,主要指球墨鑄鐵。
成分
生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金,工業生鐵含碳量一般在2.5%--4%,并含C、SI、Mn、S、P等元素,是 球墨鑄鐵
用鐵礦石經高爐冶煉的產品。根據生鐵里碳存在形態的不同,又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。 析出的石墨呈球形的鑄鐵。球狀石墨對金屬基體的割裂作用比片狀石墨小,使鑄鐵的強度達到基體組織強度的70~90%,抗拉強度可達120kgf/mm2,并且具有良好的韌性。球墨鑄鐵除鐵外的化學成分通常為:含碳量3.6~3.8%,含硅量2.0~3.0%,含錳、磷、硫總量不超過1.5%和適量的稀土、鎂等球化劑。
性能
球鐵鑄件差不多已在所有主要工業部門中得到應用,這些部門要求高的強度、塑性、韌性、耐磨性、耐嚴 球墨鑄鐵
重的熱和機械沖擊、耐高溫或低溫、耐腐蝕以及尺寸穩定性等。為了滿足使用條件的這些變化、球墨鑄鐵現有許多牌號,提供了機械性能和物理性能的一個很寬的范圍。 如國際標準化組織ISO1083所規定的大多數球墨鑄鐵鑄件,主要是以非合金態生產的。顯然,這個范圍包括抗拉強度大于800牛頓/毫米,延伸率為2%的高強度牌號。另一個極端是高塑性牌號,其延伸率大于17%,而相應的強度較低(最低為370牛頓/毫米勺。強度和延伸率并不是設計者選擇材料的唯一根,而其它決定性的重要性能還包括屈服強度、彈性模數、耐磨性和疲勞強度、硬度和沖擊性能。另外,耐蝕性和抗氧化以及電磁性能對于設計者也許是關鍵的。為了滿足這些特殊使用,研制了一組奧氏體球鐵,通常叫傲Ni一Resis亡球鐵。這些奧氏體球鐵,主要用鋅、鉻和錳合金化,并且列入國際標準。
國內
在河南鞏縣鐵生溝西漢中、晚期的冶鐵遺址中出土的鐵䦆,經過金相檢驗,具有放射狀的球狀石墨, 球墨鑄鐵
球化率相當于現代標準一級水平。而現代的球墨鑄鐵則是遲至1947年才在國外研制成功的。我國古代的鑄鐵,在一個相當長的時期里含硅量都偏低,也就是說,在約2000年前的西漢時期,我國鐵器中的球狀石墨,就已由低硅的生鐵鑄件經柔化退火的方法得到。這是我國古代鑄鐵技術的重大成就,也是世界冶金史上的奇跡。
球墨鑄鐵以其優良的性能,在使用中有時可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼,在機械制造工業中得到廣泛應用。國際冶金行業過去一直認為球墨鑄鐵是英國人于1947年發明的。西方某些學者甚至聲稱,沒有現代科技手段,發明球墨鑄鐵是不可想象的。1981年,我國球鐵專家采用現代科學手段,對出土的513件古漢魏鐵器進行研究,通過大量的數據斷定漢代我國就出現了球狀石墨鑄鐵。有關論文在第18屆世界科技史大會上宣讀,轟動了國際鑄造界和科技史界。國際冶金史專家于1987年對此進行驗證后認為:古代中國已經摸索到了用鑄鐵柔化術制造球墨鑄鐵的規律,這對世界冶金史作重新分期劃代具有重要意義。
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