在城市馬路上每隔幾百米就能看到一個(gè)井蓋,平時(shí)并不會(huì)有太多人去注意它,,甚至有時(shí)候還嫌它礙事,。 ! G& c D4 N8 a2 s
雖然井蓋看著并不起眼,但是它所處的生存環(huán)境卻非常惡劣,,身處車流不息的馬路中間,,每天要接受無數(shù)車輛的碾壓和車輛尾氣的腐蝕。
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還有無數(shù)次雨水和污水的侵蝕,,冬冷夏熱的高溫差,,甚至還要防小偷。
" s" S1 R, n" d. t0 R, n% W) |那么井蓋是什么材料制作的呢,? 這種材料就是球墨鑄鐵,,現(xiàn)在馬路上大多數(shù)井蓋都是使用的這種材料。(當(dāng)然井蓋還有水泥復(fù)合材料,,再生樹脂材料,,聚合物基復(fù)合材料等等。) 球墨鑄鐵說到球墨鑄鐵很多小伙伴會(huì)比較陌生,,但說到鑄鐵大家就會(huì)比較熟悉了,,球墨鑄鐵就是鑄鐵的一種。
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球墨鑄鐵是鐵水在凝固過程中,,內(nèi)部元素形成形狀為球狀石墨的鑄鐵,,它是一種高強(qiáng)度的鑄鐵材料。 : {: ^0 M/ k( v- ~: R
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(xiàng)性能,所以也就有了以鐵(球墨鑄鐵)帶鋼的說法,。 $ y& q& o3 f% J* C& ~" l
# e- w/ Y! D6 N$ @( w- e' L圖片來源:pixabay
7 c7 K6 p. ~- Z& W/ b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(fā)展
2 e$ t. c4 H) `& q& j鑄鐵是在1722年才被法國(guó)人研制出來,,當(dāng)時(shí)研制出來的是白心可鍛鑄鐵,后來又相繼研發(fā)出了如黑心可鍛鑄鐵,。 $ _4 e9 X- \ p+ u' l u$ C8 J
直到1947年,,一位英國(guó)人發(fā)現(xiàn)在一種鑄鐵中有球狀石墨存在,其實(shí)這就是一種球墨鑄鐵,。 1 @9 {: M: \# Y6 C
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(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用,,并且成為應(yīng)用最廣泛的鑄鐵材料。
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我們知道,,中國(guó)是世界上最早開始金屬冶煉的國(guó)家之一,。
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所以在國(guó)內(nèi)古代冶煉遺址出土的一些鐵中,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)就有少量放射狀的球狀石墨出現(xiàn),。
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圖片來源:pixabay 5 C& s; {9 B' V7 @
據(jù)考證這些鐵出現(xiàn)的年代在西漢時(shí)期,,距今已有兩千多年,,這也再次證明中國(guó)古代就具有非常高的冶煉技術(shù),。 0 q/ A. y2 Z$ V! \
球墨鑄鐵的特點(diǎn)
; N& J' r; K0 t球墨鑄鐵主要有著強(qiáng)度高,重量輕,,韌性好,,抗沖擊已經(jīng)耐高低溫等優(yōu)點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用于一些機(jī)械中的關(guān)鍵零部件,,如曲軸,,閥門以及管道等。 & Y% {) z4 ? O
但球墨鑄鐵跟其它所有材料一樣,,也有著一些缺點(diǎn),,最主要的就是鑄造要求較高,容易造成產(chǎn)品缺陷,。
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例如說,,某種元素含量多了,鑄造出來的球墨鑄鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化,,就會(huì)出現(xiàn)孔洞,,凹陷以及表面粗糙等缺陷。 7 H2 M$ k) C1 F; O5 N( {- G
! O/ P, {+ Q# m( l+ O$ Z( ^圖片來源:pixabay / C T% V# p$ Z& n2 ?
還會(huì)出現(xiàn)雜質(zhì)較多,,產(chǎn)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(jìn)工藝來攻克這些缺陷。 . o+ \* ^6 u0 H6 w L+ K
球墨鑄鐵的分類
: V3 v& o! ~' N; m+ x; O1 R$ l8 r球墨鑄鐵的牌號(hào)主要由其代號(hào)字母QT和最低拉伸強(qiáng)度,,最低延伸率這三部分組成,,而在國(guó)標(biāo)中球墨鑄鐵有以下8個(gè)牌號(hào)。
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奧貝球墨鑄鐵,,牌號(hào)有QT900-02,,具有非常高的強(qiáng)度和耐磨性能,其綜合機(jī)械性能都非常高,,常被用來制造機(jī)車車輪這樣要承受重載,,摩擦和沖擊的零部件。 $ G0 @6 d' T$ }% E6 J8 |
鐵素體球墨鑄鐵,,牌號(hào)有QT400-17,,QT400-15,QT450-10,,具有強(qiáng)度低,,但韌性較高的特點(diǎn),主要用于要承受很大沖擊和振動(dòng)的零部件,,例如一些車輛的底盤零件,。 # ?( a7 e0 t8 W/ _. h
碳素體球墨鑄鐵,牌號(hào)有QT500-07,,QT600-03,,具有強(qiáng)度高,韌性好的特點(diǎn),,主要用于制造一些車輛的零部件,。 # S z; s: ~! i- a1 j
珠光體球墨鑄鐵,牌號(hào)有QT700-02,,QT800-02,,具有強(qiáng)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。 8 t/ k: Z: E M
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球墨怎么形成的6 [/ c$ ^6 X: J$ S' ]4 H6 {
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。
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球墨鑄鐵在形成的過程中鐵水內(nèi)的石墨成球狀,,也正是因?yàn)槭蚧�,,才讓球墨鑄鐵擁有諸多的優(yōu)點(diǎn)。 # f) _7 V1 ]; | e, k
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球狀石墨在形成的過程中要經(jīng)過兩個(gè)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(zhì)在游動(dòng)過程中,相互碰撞,,最后就會(huì)聚合在一起成為石墨球核,。 # Q# K; Y0 Q% Q. W4 @) |- `0 ?
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(huì)變得成為球狀,這就是球狀石墨的第二個(gè)生長(zhǎng)過程,。 " a2 e: f: f9 \- H2 k
所以 ,,要想在鑄造過程中獲得球狀石墨,石墨在生長(zhǎng)過程的控制就非常重要,。 / m$ Q- M" [3 R6 i0 Z1 V
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球墨鑄鐵作為一種具有諸多優(yōu)點(diǎn)的材料,,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)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,。
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這樣的球墨鑄鐵就會(huì)具有更好的拉伸強(qiáng)度并且重量更輕,這與以前的球磨鑄鐵在提高抗拉強(qiáng)度后,,其塑性必將降低有很大的改變,。
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中國(guó)作為鑄造業(yè)大國(guó),讓材料強(qiáng)度增加而重量卻變輕,,這也將成為未來材料的發(fā)展方向,,球墨鑄鐵通過不斷的改進(jìn)成分和性能,未來也將在更多的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,。
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