球墨鑄鐵是什么材質(zhì)
球墨鑄鐵是一種高強(qiáng)度鑄鐵材料,材質(zhì)是含有球狀石墨的鑄鐵.
球墨鑄鐵原材料是什么
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(guò)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(shí)的鑄鐵叫灰口鑄鐵或灰鑄鐵、呈蠕蟲(chóng)狀時(shí)的鑄鐵叫蠕墨鑄鐵、呈團(tuán)絮狀時(shí)的鑄鐵叫可鍛鑄鐵或碼鐵、而呈球狀時(shí)的鑄鐵就叫球墨鑄鐵。
擴(kuò)展資料
球鐵鑄件差不多已在所有主要工業(yè)部門中得到應(yīng)用,這些部門要求高的強(qiáng)度、塑性、韌性、耐磨性、耐嚴(yán)重的熱和機(jī)械沖擊、耐高溫或低溫、耐腐蝕以及尺寸穩(wěn)定性等。為了滿足使用條件的這些變化、球墨鑄鐵有許多牌號(hào),提供了機(jī)械性能和物理性能的一個(gè)很寬的范圍。
如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO1083所規(guī)定的大多數(shù)球墨鑄鐵鑄件,主要是以非合金態(tài)生產(chǎn)的。顯然,這個(gè)范圍包括抗拉強(qiáng)度大于800牛頓/平方毫米,延伸率為2%的高強(qiáng)度牌號(hào)。
另一個(gè)極端是高塑性牌號(hào),其延伸率大于17%,而相應(yīng)的強(qiáng)度較低(最低為370牛頓/平方毫米)。強(qiáng)度和延伸率并不是設(shè)計(jì)者選擇材料的根據(jù),而其它決定性的重要性能還包括屈服強(qiáng)度、彈性模數(shù)、耐磨性和疲勞強(qiáng)度、硬度和沖擊性能等。
另外,耐蝕性和抗氧化以及電磁性能對(duì)于設(shè)計(jì)者也許是關(guān)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Ni一Resis球鐵。這些奧氏體球鐵,主要用鎳、鉻和錳合金化,并且列入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
為珠光體型球墨鑄鐵,具有中高等強(qiáng)度、中等韌性和塑性,綜合性能較高,耐磨性和減振性良好,鑄造工藝性能良好等特點(diǎn)。能通過(guò)各種熱處理改變其性能。主要用于各種動(dòng)力機(jī)械曲軸、凸輪軸、連接軸、連桿、齒輪、離合器片、液壓缸體等零部件。
參考資料來(lái)源:搜狗百科-球墨鑄鐵
球墨鑄鐵是什么?是不是常說(shuō)的生鐵?誰(shuí)可以說(shuō)的更詳細(xì)點(diǎn)。
在河南鞏縣鐵生溝西漢中、晚期的冶鐵遺址中出土的鐵?,經(jīng)過(guò)金相檢驗(yàn),具有放射狀的球狀石墨,球化率相當(dāng)于現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)水平。而現(xiàn)代的球墨鑄鐵則是遲至 1947年才在國(guó)外研制成功的。我國(guó)古代的鑄鐵,在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里含硅量都偏低,也就是說(shuō),在約2000年前的西漢時(shí)期,我國(guó)鐵器中的球狀石墨,就已由低硅的生鐵鑄件經(jīng)柔化退火的方法得到。這是我國(guó)古代鑄鐵技術(shù)的重大成就,也是世界冶金史上的奇跡。
球墨鑄鐵以其優(yōu)良的性能,在使用中有時(shí)可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼,在機(jī)械制造工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。國(guó)際冶金行業(yè)過(guò)去一直認(rèn)為球墨鑄鐵是英國(guó)人于1947年發(fā)明的。西方某些學(xué)者甚至聲稱,沒(méi)有現(xiàn)代科技手段,發(fā)明球墨鑄鐵是不可想象的。1981年,我國(guó)球鐵專家采用現(xiàn)代科學(xué)手段,對(duì)出土的513件古漢魏鐵器進(jìn)行研究,通過(guò)大量的數(shù)據(jù)斷定漢代我國(guó)就出現(xiàn)了球狀石墨鑄鐵。有關(guān)論文在第18屆世界科技史大會(huì)上宣讀,轟動(dòng)了國(guó)際鑄造界和科技史界。國(guó)際冶金史專家于 1987年對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證后認(rèn)為:古代中國(guó)已經(jīng)摸索到了用鑄鐵柔化術(shù)制造球墨鑄鐵的規(guī)律,這對(duì)世界冶金史作重新分期劃代具有重要意義。
1947年英國(guó)H. Morrogh發(fā)現(xiàn),在過(guò)共晶灰口鑄鐵中附加鈰,使其含量在0.02wt%以上時(shí),石墨呈球狀。1948年美國(guó)A. P. Ganganebin等人研究指出,在鑄鐵中添加鎂,隨后用硅鐵孕育,當(dāng)殘余鎂量大于0.04wt%時(shí),得到球狀石墨。從此以后,球墨鑄鐵開(kāi)始了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
球墨鑄鐵作為新型工程材料的發(fā)展速度是令人驚異的。1949年世界球墨鑄鐵產(chǎn)量只有5萬(wàn)噸,1960年為53.5萬(wàn)噸,1970年增長(zhǎng)到500萬(wàn)噸,1980年為760萬(wàn)噸,1990年達(dá)到915萬(wàn)噸。2000年達(dá)到1500萬(wàn)噸。球墨鑄鐵的生產(chǎn)發(fā)展速度在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家特別快。世界球墨鑄鐵產(chǎn)量的 75%是由美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、英國(guó)、法國(guó)六國(guó)生產(chǎn)的。
我國(guó)球墨鑄鐵生產(chǎn)起步很早,1950年就研制成功并投入生產(chǎn),至今我國(guó)球墨鑄鐵年產(chǎn)量達(dá)230萬(wàn)噸,位于美國(guó)、日本之后,居世界第三位。適合我國(guó)國(guó)情的稀土鎂球化劑的研制成功,鑄態(tài)球墨鑄鐵以及奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵等各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)和研究工作均達(dá)到了很高的技術(shù)水平。
(1)鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵曲軸和鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵汽車底盤零件分別在我國(guó)第二汽車廠、南京汽車廠和第一汽車廠相繼投產(chǎn)。這標(biāo)志著我國(guó)鑄態(tài)球墨鑄鐵生產(chǎn)達(dá)到了較高水平。與之相適應(yīng)的包外脫硫、雙聯(lián)法熔煉、瞬時(shí)孕育、孕育塊技術(shù)以及音頻檢測(cè)和熱分析快速分析等技術(shù)的采用,則標(biāo)志著我國(guó)大量流水生產(chǎn)汽車鑄件的技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平的差距正在縮小。
(2)試驗(yàn)研究了大斷面(壁厚大于120mm)球墨鑄鐵的冶金因素以及相應(yīng)的生產(chǎn)工藝措施。采用適量的釔基重稀土復(fù)合球化劑、強(qiáng)制冷卻、順序凝固、延后孕育,必要時(shí)添加微量銻、鉍等可防止球墨鑄鐵件中心部位的石墨畸變和組織疏松等,現(xiàn)已成功地制作了38噸重的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,17.5噸重的柴油機(jī)體、截面為805mm的球墨鑄鐵軋輥等。
(3)奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵的研究與應(yīng)用。20世紀(jì)70年代初,幾乎同時(shí)中國(guó)、美國(guó)、芬蘭3個(gè)國(guó)家宣布研究成功了具有高強(qiáng)度、高韌性的奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵(國(guó)際上統(tǒng)稱ADI),這種材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度達(dá)1000MPa,因此它廣泛應(yīng)用于齒輪以及各種結(jié)構(gòu)件,與合金鋼相比,奧-貝球墨鑄鐵具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
(4)球墨鑄鐵管和水平連續(xù)鑄造球墨鑄鐵型材。我國(guó)已相繼建成幾個(gè)球墨鑄鐵管廠,且近幾年還將有幾個(gè)球墨鑄鐵管廠建成。2000年,我國(guó)年產(chǎn)離心鑄造球墨鑄鐵管達(dá)90萬(wàn)噸。此外,我國(guó)自行研制的水平連續(xù)鑄造球墨鑄鐵型材生產(chǎn)線已通過(guò)國(guó)家鑒定,并已有多家企業(yè)投產(chǎn)。再加上我國(guó)引進(jìn)的一條生產(chǎn)線,至2002 年,我國(guó)年產(chǎn)球墨鑄鐵型材的能力達(dá)數(shù)萬(wàn)噸。
(5)系統(tǒng)地測(cè)定了稀土鎂球墨鑄鐵的力學(xué)性能及其他性能,為設(shè)計(jì)人員提供了有關(guān)數(shù)據(jù)。測(cè)定了稀土鎂球墨鑄鐵的比重、導(dǎo)熱性、電磁性等物理性能,結(jié)合金相標(biāo)準(zhǔn)研究了石墨和基體組織對(duì)球墨鑄鐵性能的影響規(guī)律。系統(tǒng)地測(cè)定了鐵素體球墨鑄鐵在常溫、低溫、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的各種性能。此外,還研究了稀土鎂球墨鑄鐵的應(yīng)力應(yīng)變性能、小能量多沖抗力和斷裂韌性,并開(kāi)始用于指導(dǎo)生產(chǎn)。結(jié)合球墨鑄鐵齒輪的應(yīng)用,還系統(tǒng)地研究了球墨鑄鐵的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度,以及球墨鑄鐵齒輪的點(diǎn)蝕、剝落機(jī)理等。
(6)稀土鎂球墨鑄鐵。在高強(qiáng)度低合金球墨鑄鐵方面,除了對(duì)銅、鉬研究較多外,還對(duì)鎳、鈮等進(jìn)行了研究。在利用天然釩鈦生鐵制作釩鈦合金球墨鑄鐵方面,國(guó)內(nèi)一些單位進(jìn)行了大量、系統(tǒng)的工作。中錳球墨鑄鐵雖然在性能上不夠穩(wěn)定,但多年來(lái)的系統(tǒng)研究與生產(chǎn)應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)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(duì)稀土鎂球墨鑄鐵抗生長(zhǎng)能力的影響。我國(guó)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(dāng)。
高鎳奧氏體球墨鑄鐵方面也取得了進(jìn)展,它在石油開(kāi)采機(jī)械、化工設(shè)備、工業(yè)用爐器件上均取得了成功的應(yīng)用。
在耐酸球墨鑄鐵方面,我國(guó)生產(chǎn)的稀土高硅球墨鑄鐵比普通高硅鑄鐵的組織細(xì)小、均勻、致密,由此,抗蝕性能提高了10%~90%,并且其機(jī)械強(qiáng)度也有顯著改善。
(7)稀土在球墨鑄鐵中的作用。稀土能使石墨球化。自從H. Morrogh最先使用鈰得到球墨鑄鐵以來(lái),先后許多人研究了各種稀土元素的球化行為,發(fā)現(xiàn)鈰是最有效的球化元素,其他元素也均具有程度不等的球化能力。
結(jié)合國(guó)情,我國(guó)對(duì)稀土的球化作用進(jìn)行了大量研制工作,發(fā)現(xiàn)稀土元素對(duì)常用的球墨鑄鐵成分(C3.6~3.8wt%,Si2.0~2.5wt%)來(lái)說(shuō),很難獲得同鎂球墨鑄鐵那樣完整均勻的球狀石墨;而且,當(dāng)稀土量過(guò)高時(shí),還會(huì)出現(xiàn)各種變態(tài)形的石墨,白口傾向也增大,但是,如果是高碳過(guò)共晶成分(C>4.0wt%),稀土殘留量為0.12~0.15wt%時(shí),可獲得良好的球狀石墨。
根據(jù)我國(guó)鐵質(zhì)差、含硫量高(沖天爐熔煉)和出鐵溫度低的情況,加入稀土是必要的。球化劑中鎂是主導(dǎo)元素,稀土一方面可促進(jìn)石墨球化;另一方面克服硫以及雜質(zhì)元素的影響以保證球化也是必須的。
稀土防止干擾元素破壞球化。研究表明,當(dāng)干擾元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti等總量為0.05wt%時(shí),加入0.01wt%(殘余量)的稀土,可以完全中和干擾,并可抑制變態(tài)石墨的產(chǎn)生。我國(guó)絕大部分的生鐵中含有鈦,有的生鐵中含鈦高達(dá)0.2~0.3wt%,但稀土鎂球化劑由于能使鐵中的稀土殘留量達(dá) 0.02~0.03wt%,故仍可保證石墨球化良好。如果在球墨鑄鐵中加入0.02~0.03wt%Bi,則幾乎把球狀石墨完全破壞;若隨后加入 0.01~0.05wt%Ce,則又恢復(fù)原來(lái)的球化狀態(tài),這是由于Bi和Ce形成了穩(wěn)定的化合物。
稀土的形核作用。20世紀(jì)60年代以后的研究表明,含鈰的孕育劑可使鐵液在整個(gè)保持期中增加球數(shù),使最終的組織中含有更多的石墨球和更小的白口傾向。經(jīng)研究還表明,含稀土的孕育劑可改善球墨鑄鐵的孕育效果并顯著提高抗衰退的能力。加入稀土可使石墨球數(shù)增多的原因可歸結(jié)為:稀土可提供更多的晶核,但它與 FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同;稀土可使原來(lái)(存在于鐵液中的)不活化的晶核得以長(zhǎng)大,結(jié)果使鐵液中總的晶核數(shù)量增多。
球墨鑄鐵235a是什么材料?
球墨鑄鐵是一種生鐵
球墨鑄鐵是通過(guò)球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機(jī)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(qiáng)度。球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來(lái)的一種高強(qiáng)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(fù)雜,強(qiáng)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(yīng)用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂“以鐵代鋼”,主要指球墨鑄鐵。
生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金,工業(yè)生鐵含碳量一般在2.5%–4%,并含C、SI、Mn、S、P等元素,是用鐵礦石經(jīng)高爐冶煉的產(chǎn)品。根據(jù)生鐵里碳存在形態(tài)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(duì)金屬基體的割裂作用比片狀石墨小,使鑄鐵的強(qiáng)度達(dá)到基體組織強(qiáng)度的70~90%,抗拉強(qiáng)度可達(dá)120kgf/mm2,并且具有良好的韌性。球墨鑄鐵除鐵外的化學(xué)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(guò)1.5%和適量的稀土、鎂等球化劑。
球墨鑄鐵,是什么
球墨鑄鐵是通過(guò)球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機(jī)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(qiáng)度.球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來(lái)的一種高強(qiáng)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(fù)雜,強(qiáng)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(yīng)用十分廣泛的鑄鐵材料.所謂“以鐵代鋼”,主要指球墨鑄鐵.
球鐵是什么材料啊
一般含碳量小于0.2%的叫熟鐵或純鐵,含量在0.2-1.7%的叫鋼,含量在1.7%以上的叫生鐵。熟鐵軟,塑性好,容易變形,強(qiáng)度和硬度均較低,用途不廣;生鐵含碳很多,硬而脆,幾乎沒(méi)有塑性
球墨鑄鐵是在熔煉過(guò)程中經(jīng)過(guò)球化處理,使石墨形成球狀的一種鑄鐵。它具有較高的機(jī)械性能和良好的鑄造性能。由于球鐵生產(chǎn)成本比鑄鋼低,機(jī)械性能比一般鑄鐵好,因此目前已得到廣泛應(yīng)用。
(1)球墨鑄鐵的組織球墨鑄鐵是由球狀石墨和金屬基體組成。在生產(chǎn)實(shí)踐中,鑄件常見(jiàn)的金屬基體為珠光體和鐵素體兩類。
牌號(hào)中的”QT”是”球鐵”兩字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母。字母后的第一項(xiàng)數(shù)字代表最低抗拉強(qiáng)度,第二項(xiàng)數(shù)字代表最低延伸率。
從表中可以看到,球鐵的屈服強(qiáng)度較高,約為抗拉強(qiáng)度的0.7―0.8。一般鑄鋼的屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比低于此值。這是球鐵的一個(gè)極其可貴的性能。
實(shí)踐還證明,球鐵是一種良好的耐磨材料,其耐磨性能優(yōu)于灰鑄鐵和碳素結(jié)構(gòu)鋼。因此,國(guó)內(nèi)外都用它來(lái)制造氣缸體、活塞、曲軸、齒輪及機(jī)床床身等易磨損零件。
近年來(lái),我國(guó)在球鐵的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用方面進(jìn)展較快,特別是用稀土鎂作球化劑,制成的高韌性稀土續(xù)球鐵和高強(qiáng)度稀土鎂球鐵,經(jīng)熱處理后,其性能指標(biāo)已大大超過(guò)表2所列的數(shù)據(jù)。
(3)鑄造性能球墨鑄鐵的流動(dòng)性一般比灰鑄鐵好,原因是它的破當(dāng)量較高,更接近于共晶點(diǎn)。但常因球化處理使鐵水溫度降低,流動(dòng)性變差。球鐵的凝固過(guò)程不象灰鑄鐵那樣的逐層凝固,而是在整個(gè)體積內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的,它的外殼也不堅(jiān)實(shí),因此,石墨化膨脹使外殼脹大,這就增加了產(chǎn)生縮孔和縮松的可能性。
球墨鑄鐵管的成分和性能
1、球墨鑄鐵管及管件的化學(xué)成分主要元素有碳、硅、錳、磷、硫和鎂。球墨鑄鐵管的力學(xué)性能。具有高強(qiáng)度,高伸長(zhǎng)率,且硬度低,方便機(jī)械加工。2、球墨鑄鐵管具耐電蝕性。由于自身的材質(zhì)構(gòu)成決定其電阻較大,不易產(chǎn)生電腐蝕。鋼的電阻值為(10 -20)Ω。而球墨鑄鐵的電阻值為(50-70)Ω。3、球墨鑄鐵管的耐腐蝕性。其耐腐蝕性能優(yōu)于鋼管,與普通鑄鐵管不相上下已得到廣泛的認(rèn)同。4、球墨鑄鐵管具耐熱性。因球墨鑄鐵中的石墨成為球狀以后,提高了材料的致密性,防止從外部來(lái)的氧化性氣體侵入,因而具有耐熱性和耐生長(zhǎng)性。球墨鑄鐵管具焊接性能。可在專業(yè)人員的指導(dǎo)下,用鑄鐵焊條進(jìn)行焊接。5、球墨鑄鐵管的內(nèi)襯作用。一是可以提高球墨鑄鐵管的耐腐蝕性能,二是可以起到保護(hù)水質(zhì)的作用,防止二次污染。6、球墨鑄鐵管的外表面防腐蝕涂層。一般采用噴鋅加噴涂瀝青漆或環(huán)氧樹(shù)脂漆,對(duì)一些電阻率較低的土壤可以起到很好的保護(hù)作用,最終涂層瀝青或樹(shù)脂漆,可以起到聚乙烯套的防腐蝕作用。
球墨鑄鐵和生鐵是不是同一種材料啊
球墨鑄鐵是生鐵的一種.生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金,工業(yè)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(jīng)高爐冶煉的產(chǎn)品.根據(jù)生鐵里碳存在形態(tài)的不同,又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種.
灰口鑄鐵和球墨鑄鐵的材質(zhì)和冶煉過(guò)程有什么不同
灰鑄鐵是指具有片狀石墨的鑄鐵,主要成分是鐵、碳、硅、錳、硫、磷,是應(yīng)用最廣的鑄鐵,其產(chǎn)量占鑄鐵總產(chǎn)量80%以上. 球墨鑄鐵是通過(guò)球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機(jī)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(qiáng)度.球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來(lái)的一種高強(qiáng)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(fù)雜,強(qiáng)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(yīng)用十分廣泛的鑄鐵材料.所謂“以鐵代鋼”,主要指球墨鑄鐵.
灰口鑄鐵和球墨鑄鐵的材質(zhì)和冶煉過(guò)程有什么不同?
灰口鑄鐵和球墨鑄鐵的區(qū)別,從金相組織來(lái)說(shuō),一個(gè)是鐵素體結(jié)構(gòu),而球墨是帶石墨的鐵素體和馬氏體的混合物結(jié)構(gòu).它們是二種不同工藝的加工方法產(chǎn)生的產(chǎn)品.