球墨鑄鐵井蓋的特點(diǎn):
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(qiáng)。噴水腐蝕試驗(yàn),九十天的腐蝕量?jī)H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(qiáng)度高??估瓘?qiáng)度ób≥420MPa,屈服強(qiáng)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微觀結(jié)構(gòu),在減弱振動(dòng)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(gè)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(jī)加工成本。
球墨鑄鐵的強(qiáng)度和鑄鋼的強(qiáng)度是可比的。球墨鑄鐵具有更高的屈服強(qiáng)度,其屈服強(qiáng)度為40k,而鑄鋼的屈服強(qiáng)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(guò)鑄鋼。
1947年英國(guó)H.Morrogh發(fā)現(xiàn),在過(guò)共晶灰口鑄鐵中附加鈰,使其含量在0.02wt%以上時(shí),石墨呈球狀。1948年美國(guó)A.P.Ganganebin等人研究指出,在鑄鐵中添加鎂,隨后用硅鐵孕育,當(dāng)殘余鎂量大于0.04wt%時(shí),得到球狀石墨。從此以后,球墨鑄鐵開始了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。球墨鑄鐵作為新型工程材料的發(fā)展速度是令人驚異的。1949年世界球墨鑄鐵產(chǎn)量只有5萬(wàn)噸,1960年為53.5萬(wàn)噸,1970年增長(zhǎng)到500萬(wàn)噸,1980 年為760萬(wàn)噸,1990年達(dá)到915萬(wàn)噸。2000年達(dá)到1500萬(wàn)噸。球墨鑄鐵的生產(chǎn)發(fā)展速度在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家特別快。世界球墨鑄鐵產(chǎn)量的75%是由美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、英國(guó)、法國(guó)六國(guó)生產(chǎn)的。 中國(guó)球墨鑄鐵生產(chǎn)起步很早,1950年就研制成功并投入生產(chǎn),中國(guó)的球墨鑄鐵年產(chǎn)量達(dá)230萬(wàn)噸,位于美國(guó)、日本之后,居世界第三位。適合中國(guó)國(guó)情的稀土鎂球化劑的研制成功,鑄態(tài)球墨鑄鐵以及奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵等各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)和研究工作均達(dá)到了很高的技術(shù)水平。
系統(tǒng)地測(cè)定了稀土鎂球墨鑄鐵的力學(xué)性能及其他性能,為設(shè)計(jì)人員提供了有關(guān)數(shù)據(jù)。測(cè)定了稀土鎂球墨鑄鐵的比重、導(dǎo)熱性、電磁性等物理性能,結(jié)合金相標(biāo)準(zhǔn)研究了石墨和基體組織對(duì)球墨鑄鐵性能的影響規(guī)律。系統(tǒng)地測(cè)定了鐵素體球墨鑄鐵在常溫、低溫、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的各種性能。此外,還研究了稀土鎂球墨鑄鐵的應(yīng)力應(yīng)變性能、小能量多沖抗力和斷裂韌性,并開始用于指導(dǎo)生產(chǎn)。結(jié)合球墨鑄鐵齒輪的應(yīng)用,還系統(tǒng)地研究了球墨鑄鐵的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度,以及球墨鑄鐵齒輪的點(diǎn)蝕、剝落機(jī)理等。 (6)稀土鎂球墨鑄鐵。在高強(qiáng)度低合金球墨鑄鐵方面,除了對(duì)銅、鉬研究較多外,還對(duì)鎳、鈮等進(jìn)行了研究。在利用天然釩鈦生鐵制作釩鈦合金球墨鑄鐵方面,中國(guó)國(guó)內(nèi)一些單位進(jìn)行了大量、系統(tǒng)的工作。中錳球墨鑄鐵雖然在性能上不夠穩(wěn)定,在系統(tǒng)研究與生產(chǎn)應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。