球墨鑄鐵是20世紀五十年代發(fā)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(yōu)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(fā)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。
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。
鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金,由工業(yè)生鐵、廢鋼等鋼鐵及其合金材料經(jīng)過高溫熔融和鑄造成型而得到,除Fe外,還含及其它鑄鐵中的碳以石墨形態(tài)析出,若析出的石墨呈條片狀時的鑄鐵叫灰口鑄鐵或灰鑄鐵、呈蠕蟲狀時的鑄鐵叫蠕墨鑄鐵、呈團絮狀時的鑄鐵叫白口鑄鐵或碼鐵、而呈球狀時的鑄鐵就叫球墨鑄鐵。
球墨鑄鐵除鐵外的化學成分通常為:含碳量3.0~4.0%,含硅量1.8~3.2%,含錳、磷、硫總量不超過3.0%和適量的稀土、鎂等球化元素。
應用領域
球墨鑄鐵常用于生產(chǎn)受力復雜,強度、韌性、耐磨性等要求較高的零件,如汽車、拖拉機、內(nèi)燃機等的曲軸、凸輪軸,還有通用機械的中壓閥門等。
在高強度低合金球墨鑄鐵方面,除了
對銅、鉬研究較多外,還對鎳、鈮等進行了研究。中錳球墨鑄鐵雖然在性能上不夠穩(wěn)定,但多年來的系統(tǒng)研究與生產(chǎn)應用,取得了顯著的經(jīng)濟效益。
在耐熱球墨鑄鐵方面,除了中硅球墨鑄鐵以外,系統(tǒng)研究了Si+Al總量對稀土鎂球墨鑄鐵抗生長能力的影響。中國研制的RQTAL5Si5耐熱鑄鐵用作耐熱爐條的使用壽命是灰鑄鐵的3倍,是普通耐熱鑄鐵的2倍,并與日本Cr25Ni13Si2耐熱鋼的使用壽命相當。
高鎳奧氏體球墨鑄鐵方面也取得了進展,它在石油開采機械、化工設備、工業(yè)用爐器件上均取得了成功的應用。
在耐酸球墨鑄鐵方面,中國生產(chǎn)的稀土高硅球墨鑄鐵比普通高硅鑄鐵的組織細小、均勻、致密,由此,抗蝕性能提高了10%~90%,并且其機械強度也有顯著改善。
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