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        球墨鑄鐵到底是一種什么材料?

        返回列表 來源:無錫市鑄造廠 瀏覽:- 發布日期:2020-07-14 14:57:11【
        在城市馬路上每隔幾百米就能看到一個井蓋,平時并不會有太多人去注意它,甚至有時候還嫌它礙事。
        雖然井蓋看著并不起眼,但是它所處的生存環境卻非常惡劣,身處車流不息的馬路中間,每天要接受無數車輛的碾壓和車輛尾氣的腐蝕。
        還有無數次雨水和污水的侵蝕,冬冷夏熱的高溫差,甚至還要防小偷。
        那么井蓋是什么材料制作的呢?
        這種材料就是球墨鑄鐵,現在馬路上大多數井蓋都是使用的這種材料。(當然井蓋還有水泥復合材料,再生樹脂材料,聚合物基復合材料等等。)
        球墨鑄鐵
        說到球墨鑄鐵很多小伙伴會比較陌生,但說到鑄鐵大家就會比較熟悉了,球墨鑄鐵就是鑄鐵的一種。
        球墨鑄鐵是鐵水在凝固過程中,內部元素形成形狀為球狀石墨的鑄鐵,它是一種高強度的鑄鐵材料。
        通過加熱石墨材料后,就能成功的將鑄鐵的性能,提高到接近于鋼的各項性能,所以也就有了以鐵(球墨鑄鐵)帶鋼的說法。
        通過選用合適的金屬元素,將其組合在一起,這是保證材料具有良好性能的基本條件,所有球墨鑄鐵的主要成分是碳,硅,錳,磷以及稀土等元素。
        球墨鑄鐵發展
        鑄鐵是在1722年才被法國人研制出來,當時研制出來的是白心可鍛鑄鐵,后來又相繼研發出了如黑心可鍛鑄鐵。
        直到1947年,一位英國人發現在一種鑄鐵中有球狀石墨存在,其實這就是一種球墨鑄鐵。
        后來又通過不斷的完善,在鑄鐵中添加了一些稀土以及鎂等成分,得到了真正意義上的球墨鑄鐵,從此也開始了大規模的生產和應用,并且成為應用最廣泛的鑄鐵材料。
        我們知道,中國是世界上最早開始金屬冶煉的國家之一。
        所以在國內古代冶煉遺址出土的一些鐵中,檢測發現就有少量放射狀的球狀石墨出現。
        據考證這些鐵出現的年代在西漢時期,距今已有兩千多年,這也再次證明中國古代就具有非常高的冶煉技術。
        球墨鑄鐵的特點
        球墨鑄鐵主要有著強度高,重量輕,韌性好,抗沖擊已經耐高低溫等優點,所以被廣泛應用于一些機械中的關鍵零部件,如曲軸,閥門以及管道等。
        但球墨鑄鐵跟其它所有材料一樣,也有著一些缺點,最主要的就是鑄造要求較高,容易造成產品缺陷。
        例如說,某種元素含量多了,鑄造出來的球墨鑄鐵內部結構就會發生變化,就會出現孔洞,凹陷以及表面粗糙等缺陷。
        還會出現雜質較多,產品沒有光澤,裂紋變形等,這都需要在鑄造過程中不斷的提高和改進工藝來攻克這些缺陷。
        球墨鑄鐵的分類
        球墨鑄鐵的牌號主要由其代號字母QT和最低拉伸強度,最低延伸率這三部分組成,而在國標中球墨鑄鐵有以下8個牌號。
        奧貝球墨鑄鐵,牌號有QT900-02,具有非常高的強度和耐磨性能,其綜合機械性能都非常高,常被用來制造機車車輪這樣要承受重載,摩擦和沖擊的零部件。
        鐵素體球墨鑄鐵,牌號有QT400-17,QT400-15,QT450-10,具有強度低,但韌性較高的特點,主要用于要承受很大沖擊和振動的零部件,例如一些車輛的底盤零件。
        碳素體球墨鑄鐵,牌號有QT500-07,QT600-03,具有強度高,韌性好的特點,主要用于制造一些車輛的零部件。
        珠光體球墨鑄鐵,牌號有QT700-02,QT800-02,具有強度硬度高,有一定的韌性和較好的耐磨性能,所以常被用來制造一些曲軸和齒輪等,這類容易磨損的零部件。
        球墨怎么形成的
        球墨鑄鐵的鑄造過程是采用的球墨鑄造工藝,球墨鑄鐵同樣可以像鋼一樣,通過像熱處理這樣的工藝提高使用性能。
        球墨鑄鐵在形成的過程中鐵水內的石墨成球狀,也正是因為石墨球化,才讓球墨鑄鐵擁有諸多的優點。
        球狀石墨在形成的過程中要經過兩個階段,首先是石墨成核,鐵水在熔煉成液體的過程中,有很多非金屬和一些雜質在游動過程中,相互碰撞,最后就會聚合在一起成為石墨球核。
        在石墨成核以后,很多碳原子開始在石墨核上面堆積,隨著碳原子的堆積越來越多,最后就會變得成為球狀,這就是球狀石墨的第二個生長過程。
        所以 ,要想在鑄造過程中獲得球狀石墨,石墨在生長過程的控制就非常重要。
        球墨鑄鐵作為一種具有諸多優點的材料,現在已經發展到了第二代球墨鑄鐵,在其中添加了更多的硅,甚至讓硅的含量比碳還多。
        這樣的球墨鑄鐵就會具有更好的拉伸強度并且重量更輕,這與以前的球磨鑄鐵在提高抗拉強度后,其塑性必將降低有很大的改變。
        中國作為鑄造業大國,讓材料強度增加而重量卻變輕,這也將成為未來材料的發展方向,球墨鑄鐵通過不斷的改進成分和性能,未來也將在更多的領域得到廣泛應用。

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