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球墨鑄鐵以其優(yōu)良的性能,在使用中有時可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼,在機械制造工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。國際冶金行業(yè)過去一直認(rèn)為球墨鑄鐵是英國人于1947年發(fā)明的。西方某些學(xué)者甚至聲稱,沒有現(xiàn)代科技手段,發(fā)明球墨鑄鐵是不可想象的。1981年,我國球鐵專家采用現(xiàn)代科學(xué)手段,對出土的513件古漢魏鐵器進(jìn)行研究,通過大量的數(shù)據(jù)斷定漢代我國就出現(xiàn)了球狀石墨鑄鐵。有關(guān)論文在第18屆世界科技史大會上宣讀,轟動了國際鑄造界和科技史界。國際冶金史專家于1987年對此進(jìn)行驗證后認(rèn)為:古代中國已經(jīng)摸索到了用鑄鐵柔化術(shù)制造球墨鑄鐵的規(guī)律,這對世界冶金史作重新分期劃代具有重要意義。

球墨鑄鐵管和水平連續(xù)鑄造球墨鑄鐵型材。中國已相繼建成幾個球墨鑄鐵管廠,且近幾年還將有幾個球墨鑄鐵管廠建成。2000年,中國年產(chǎn)離心鑄造球墨鑄鐵管達(dá)90萬噸。此外,中國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 鑒定,并已有多家企業(yè)投產(chǎn)。再加上中國引進(jìn)的一條生產(chǎn)線,至2002年,中國年產(chǎn)球墨鑄鐵型材的能力達(dá)數(shù)萬噸。

 



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球墨鑄鐵井蓋鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件,在重量和形狀方面還有一定的限制,如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件;鑄件的重量不可太大;壁厚也有限制,較小的鑄件壁厚無法鑄出。因此,在決定采用金屬型鑄造時,必須綜合考慮下列各因素:鑄件形狀和重量大小必須合適;要有足夠的批量;完成生產(chǎn)任務(wù)的期限許可。
 
球墨鑄鐵井蓋鑄造又稱硬模鑄造,它是將液體金屬澆入金屬鑄型,以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成,可以反復(fù)使用多次。
 
在技術(shù)上與經(jīng)濟上有許多優(yōu)點:
 
(1)金屬型生產(chǎn)的鑄件,其機械性能比砂型鑄件高。同樣合金,其抗拉強度平均可提高約25%,屈服強度平均提高約20%,其抗蝕性能和硬度亦顯著提高;
 
(2)鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高,而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定;
 
(3)鑄件的工藝收得率高,液體金屬耗量減少,一般可節(jié)約15~30%;
 
(4)不用砂或者少用砂,一般可節(jié)約造型材料80~100%。



球墨鑄鐵井蓋主要由球墨鑄鐵打造出來的井蓋,這種井蓋質(zhì)量的好壞就牽扯到了球化率的問題。處理鑄件的常用涂料就是防銹瀝青漆了,當(dāng)然球墨鑄鐵井蓋的表面也是經(jīng)過噴涂防銹瀝青漆處理的。球墨鑄鐵井蓋有一個優(yōu)點,就是由于球墨鑄鐵強度高、韌性好,使得球墨鑄井蓋要比同類型的灰口鑄鐵井蓋輕30%左右。
  球墨鑄鐵井蓋的特點:
  韌性好。沖擊值與中碳鋼材相近,是灰鐵材料的10倍以上。
  抗腐蝕性強。噴水腐蝕試驗,九十天的腐蝕量僅為鋼管的1/40,是灰鐵管的1/10。使用壽命是灰鐵管的2倍,是普通鋼管的5倍。
  塑性好。延伸率≥7%,與高碳鋼材相近,而灰鐵材料延伸率為零。
  強度高??估瓘姸权産≥420MPa,屈服強度ós≥300MPa,與低碳鋼材相同,是灰鐵材料的三倍。
  由于球墨鑄鐵的球狀石墨觀結(jié)構(gòu),在減弱振動能力方面,球墨鑄鐵優(yōu)于鑄鋼,因此更加有利于降低應(yīng)力。選擇球墨鑄鐵的一個重要的原因在于球墨鑄鐵比鑄鋼成本低。球墨鑄鐵的低成本使得這種材料更加受歡迎,鑄造效率更高,也減少了球墨鑄鐵的機加工成本。
  球墨鑄鐵的強度和鑄鋼的強度是可比的。球墨鑄鐵具有更高的屈服強度,其屈服強度 為40k,而鑄鋼的屈服強度只有36k。在大部分市政應(yīng)用領(lǐng)域,如:水、鹽水、蒸汽等,球墨鑄鐵的耐腐蝕性和抗氧化性都超過鑄鋼。
 

球墨鑄鐵井蓋性能

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度、塑性、韌性、耐磨性、耐嚴(yán) 重的熱和機械沖擊、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、球墨鑄鐵現(xiàn)有許多牌號,提供了機械性能和物理性能的一個很寬的范圍。
如國際標(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,這個范圍包括抗拉強度大于800牛頓/毫米,延伸率為2%的高強度牌號。另一個極端是高塑性牌號,其延伸率大于17%,而相應(yīng)的強度較低( 為370牛頓/毫米)。強度和延伸率并不是設(shè)計者選擇材料的 根,而其它決定性的重要性能還包括屈服強度、彈性模數(shù)、耐磨性和疲勞強度、硬度和沖擊性能。另外,耐蝕性和抗氧化以及電磁性能對于設(shè)計者也許是關(guān)鍵的。為了滿足這些特殊使用,研制了一組奧氏體球鐵,通常叫傲Ni一Resis亡球鐵。這些奧氏體球鐵,主要用鋅、鉻和錳合金化,并且列入國際標(biāo)準(zhǔn)。




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