球墨铸铁件历史发展
球墨铸铁件是20世纪50年代研制的一种强度高、强度高、韧性好、耐磨性好的高强度铸铁,由于其优良的性能,已经被广泛应用于生产具有复杂强度、韧性和耐磨性的零件。球墨铸铁是继灰铸铁之后发展很快的一种铸铁。“以铁代钢”,指的是球墨铸铁。
球墨铸铁件采用球化、孕育等工艺生产球形石墨,可显著改良其力学性能,尤其是塑性、韧性等,使其具有较高的强度。
新郑郑韩故城后端湾铸铁遗址,经近代考古发掘,发现了大量与铸铁有关的文物,其中后端湾铸铁遗址是新郑市郑韩故城东城区西南角的一处,占地约十万平方m。这一地区是韩国战国中期时期的一个官方手工艺作坊,其中河南后端湾地区初个出现了脱碳窑炉,这使得中国的球墨铸铁历史至少早了200年。至少在两千多年前就已经存在了。
1722年,法国的雷奥姆尔制造了一种可锻铸铁。1826年,美国的塞斯·包伊登发明了一种黑色的可锻铸铁。
到20世纪20年代。在铸铁中,碳、硅等主要成份的影响、熔化方法和孕育效果的研究取得了一定的进步,从而形成了所谓的“高等级铸铁”。这样,材料得到了很大的改进,并且在某种程度上扩展了它的使用范围。然而,它具有较低的韧性等基本缺陷,使其应用领域不能快速扩展。
1947年,莫罗发现铸态下有球形石墨的铸铁。
1948年,将 Ce添加到高、低硫、低磷的铸铁中,并将其残留量控制在0.02%以下,从而得到了球墨铸铁.同时,美国加格奈宾公司(INCO)等也将 Mg添加到铸铁中,并将其残留量控制在0.04%以下,从而得到了同样的球铁。
二战时期,因缺少用于制造耐磨性白口铸铁的铬,因此,对替代元素进行研究成为当务之急。因此,对所有与碳有化学键合的金属和过渡金属,都进行了系统的研究,包括镁。采用Cu80一Mg20和Ni80-M920两种不同的材料,以降低在加入镁过程中发生剧烈的喷溅。结果表明:镁不仅对铬的替代起到了很好的替代作用,而且在一定的浓度下,镁对铁的脱硫具有明显的抑制作用。在此基础上,本文还进一步探讨了在白口铸铁中加入镁的效果。将0.5% Mg添加到含碳3.5%,2.25% Si2%的灰铸铁中,其抗拉强度大大超出原先的预计(一般灰铸铁为13 kgf/mm2)和78 kgf/mm2。
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