Обзор ковкого чугуна
1. Обзорковкий чугун:
Ковкий чугун относится к чугуну, в котором углерод осаждается в виде сферического графита в процессе затвердевания расплавленного чугуна. По сравнению с отливками из серого чугуна, самым большим отличием его металлографической структуры является изменение формы графита, что позволяет избежать присутствия острого графита в сером чугуне. Режущий эффект графита на металлическую матрицу значительно снижается, а концентрация напряжений, вызванная чешуйчатым графитом, в основном устраняется, в результате чего коэффициент использования прочности металлической матрицы составляет 70-90%, что значительно улучшает характеристики металлической матрицы. .
Ковкий чугун, как и сталь, может еще больше улучшить свои характеристики за счет мер термической обработки и легирования. Например, обработанный ковкий чугун может достигать хорошей ударной вязкости с удлинением до 24% и пределом прочности на разрыв до 1400 МПа, что в основном аналогично стали.
По сравнению со сталью ковкий чугун имеет много преимуществ. Например, производительность литья хорошая, а стоимость относительно низкая.
В связи с непрерывным ростом производства и развитием свойств ковкий чугун успешно частично заменил кованую и литейную сталь в качестве перспективного металлического конструкционного материала.
2. Металлографическая структура ковкого чугуна.
Механические свойства тесно связаны с металлографической структурой металлов, а тип металлографической структуры определяет тип механических свойств. Чугун с шаровидным графитом не является исключением, и только за счет сфероидизации графита можно проявить роль металлической матрицы, значительно улучшив механические свойства чугуна. Только сфероидизация графита может сделать свойства матрицы более значимыми.
Поэтому металлографическое исследование ковкого чугуна является необходимым условием для понимания и использования ковкого чугуна.
3. Формирование ковкого чугуна
Формирование сферического графита проходит две стадии: зарождение и рост. Зародышеобразование является основным процессом графита, и большое количество неметаллических включений образуется в расплавленном чугуне во время плавления и последующей сфероидизации и модифицирования. Начальные включения очень малы, и они сталкиваются друг с другом, агрегируют и укрупняются, всплывают или тонут в ходе последующих процессов заливки, заполнения и затвердевания, становясь ядром графитовых отложений.
После формирования сферического графитового ядра атомы углерода начинают скапливаться на подложке ядра, а форма образовавшегося в конечном итоге графита определяет режим роста, на который влияют условия процесса.
Поэтому управление процессом роста графита является ключом к получению сферического графита.