球墨鑄鐵

球墨鑄鐵
一、球墨鑄鐵概述:
球墨鑄鐵是指鐵液在凝固過程中碳以球形石墨析出的鑄鐵,與灰鐵鑄件相比,其金相組織的最大不同就是石墨形狀的改變,避免了灰鑄鐵中尖銳石墨的存在。使得石墨對金屬基體的切口作用大為減少,基本消除了片狀石墨引起的應力集中現像,使得金屬基體的強度利用率達到70-90%,從而使金屬基體的性能得到很大程度的發揮。
球墨鑄鐵可以像鋼一樣,通過熱處理和合金化等措施來進一步提高其使用性能,比如,處理過的球墨鑄鐵可以取得很好的韌性,延伸率高達24%:抗拉強度可以達到1400Mpa,基本接近鋼材。
于鋼材相比,球墨鑄鐵還有很多優點。比如鑄造性能好,成本相對較低。
由于球墨鑄鐵產量的不斷地增加,性能不斷開發,現已成功部分取代了鍛鋼和鑄鋼,成為前景廣闊的金屬結構材料。
二、球墨鑄鐵的金相組織
金相組織與力學性能的關系
力學性能與金屬的金相組織密切相關,什么樣的金相結構決定了什么樣的力學性能,球墨鑄鐵也不例外,只有石墨球化,才能發揮金屬基體的作用,使鑄鐵的力學性能大幅度提高。也只有石墨球化,進一步改變基體的性能才更有意義。
因此,對球墨鑄鐵的金相研究,是我們了解球墨鑄鐵,使用球墨鑄鐵的前提條件。
三、球墨鑄鐵的形成
球形石墨的形成經歷了形核與生長兩個階段。其中的形核是石墨的首要過程,鐵液在熔煉及隨后的球化、孕育處理中產生大量的非金屬夾雜物,初生的夾雜物非常小,在隨后澆注,充型,凝固過程相互碰撞、聚合變大,上浮或者下沉,成為石墨析出的核心。
球形石墨核心形成以后,碳原子開始在核心基底上堆砌,石墨最終生成的形狀決定受工藝條件影響的生長方式。
所以,石墨生長過程的控制是獲得球形石墨的關鍵。