球墨鑄鐵的歷史

2020-08-26 10:57:07 chedao 9

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。

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。

 

 

中文名

球墨鑄鐵

外文名

nodular cast iron / ductile iron (DI)

    

提高了鑄鐵機械性能

發展時間

20世紀五十年代

合金元素

C、Si、Mn、S、P等五大元素

P等五大元素

發展歷史

法國的雷奧姆爾(Reaumur)于1722年制成了白心可鍛鑄鐵。后來、美國的塞斯·包伊登(Seth·Boyden)于1826年發明了黑心可鍛鑄鐵。

到了二十世紀二十年代。由于對鑄鐵中碳、硅等主要成分及加入其他合金元素的影響、熔化方法、孕育效果等方面的研究并有了進展,出現了所謂高級鑄鐵。因此,材質有了相當可觀的改善,并在一定程度上擴大了應用范圍。但是,由于存在著韌性低這樣的根本缺點,未能迅速擴大其應用范圍。

1947年,煙的莫羅(Morrogh)發現了鑄態下存在球狀石墨的鑄鐵。

1948年,通過在高碳,低硫、低磷的灰鑄鐵中加入Ce,并使其殘留量保持在002%以上,制得了球墨鑄鐵.幾乎與此同時,美國國際鎳公司(INCO)加格奈賓(Gagnebin)等通過在鑄鐵中加Mg,并使其殘留量保持在004%以上,獲得了相同的球墨鑄鐵。

在第二次世界大戰期間,由于生產耐磨馬氏體白口鑄鐵所必需的鉻元素資源缺乏,研究Cr的代用元素就成了當務之急。于是,對于與碳發生化學結合的各種金屬及過渡金屬,均就其能否形成碳化物進行了系統的調查研究,其中也就包括鎂。為了減緩在加鎂時的激烈噴濺,曾使用Cu80Mg20合金和Ni80-M920合金。結果表明,鎂不但作為鉻的代用元素有良好的效果,而且還發現當鎂在鐵水中有某種程度的殘留量時,有顯著的脫硫作用。以這些新的發現為基礎,繼白口鑄鐵之后,對于在灰口鑄鐵中加鎂的作用也進行了研究。在含C 3.5%、Si2.25%Ni 2%的灰鑄鐵中加入了0.5%Mg,其抗拉強度遠遠超過原來的預期(普通灰鑄鐵約為13kgf/mm2),高達78kgf/mm2。


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