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工業(yè)電爐的應(yīng)用：蠕墨鑄鐵組織與力學(xué)性能特點(diǎn)

來(lái)源:開(kāi)封市華能電爐有限公司 | 作者:huanengdl | 發(fā)布時(shí)間: 2017-03-09 | 3213 次瀏覽 | 分享到:

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工業(yè)電爐的應(yīng)用：蠕墨鑄鐵組織與力學(xué)性能特點(diǎn)
1.蠕墨鑄鐵的組織
灰鑄鐵、蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵具有不同的力學(xué)性能，主要是因?yàn)樵阼T鐵，基體中石墨的分布和形狀不同。灰鑄鐵、蠕墨鑄鐵和球墨鑄鐵三種鑄鐵的石墨三維形狀在幾何學(xué)上有很大差異。灰鑄鐵的石墨為立體連接呈薔薇花瓣形，蠕墨鑄鐵的石墨在宏觀上與灰鑄鐵類似，但形狀復(fù)雜，呈連接成珊瑚狀的三維分布。這些石墨的連續(xù)性使得灰鑄鐵、蠕墨鑄鐵具有良好的熱傳導(dǎo)性能。而球墨鑄鐵的球狀石墨則是孤立分布的，蠕墨鑄鐵的石墨輪廓形狀彎曲復(fù)雜，石墨與基體之間密貼連接。蠕鐵的石墨較短，其縱橫尺寸比值小于10，石墨前端呈球狀，且石墨表面比較粗糙，這種粗糙的表面使得蠕墨與基體具有良好的密貼性，使石墨不會(huì)象灰鑄鐵那樣易從基體剝離，從而具有較高的強(qiáng)度。
2蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能
2.1力學(xué)性能
蠕墨鑄鐵具有介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間的力學(xué)性能，蠕鐵與灰鑄鐵(HT250)相比抗拉強(qiáng)度提高70%，疲勞強(qiáng)度提高1倍，楊氏模量提高30%～40%；與QT500-7球鐵相比抗拉強(qiáng)度和硬度指標(biāo)處于同等水平。QT500-7球墨鑄鐵的延伸率約為7%，鐵素體／珠光體系列蠕鐵在適當(dāng)調(diào)節(jié)珠光體、蠕化率也可達(dá)到這一水平。
2.2蠕墨鑄鐵的疲勞強(qiáng)度
觀察蠕鐵斷口破面可知，其石墨表面呈復(fù)雜的凹凸?fàn)钋揖哂蟹中涡裕瑴y(cè)定珠光體基體蠕鐵各種破壞形態(tài)中各組織所占的比例表明，基體珠光體占57%，剝離石墨占31%，破斷石墨占12%。這與灰鑄鐵斷裂時(shí)石墨基本上都呈剝離狀態(tài)不同。石墨斷裂的存在意味著石墨與基體的密貼性好。這一點(diǎn)會(huì)對(duì)石墨附近的裂紋擴(kuò)展產(chǎn)生較大影響。蠕鐵的中間裂紋呈現(xiàn)出反復(fù)擴(kuò)展、停止的不連續(xù)情形，而HT的疲勞裂紋在成長(zhǎng)到某一長(zhǎng)度后就不再停留地急劇擴(kuò)展。由此，對(duì)3種鑄鐵的疲勞機(jī)理與疲勞強(qiáng)度比(疲勞強(qiáng)度S與抗拉強(qiáng)度UTS之比，即S/UTS)的關(guān)系進(jìn)行了對(duì)比：灰鐵的石墨形狀為片狀，石墨輪廓平坦。由于其石墨呈三維連續(xù)分布，因而一旦產(chǎn)生疲勞裂紋，石墨與基體就連續(xù)產(chǎn)生剝離，裂紋急劇擴(kuò)大，因而疲勞強(qiáng)度最低。球鐵雖然其石墨也易于剝離，但由于石墨是孤立分布的，剝離對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響不大，因而疲勞強(qiáng)度最高。蠕鐵的石墨盡管與FC同樣呈三維連續(xù)分布，但裂紋在石墨與基體組織界面擴(kuò)展時(shí)，因復(fù)雜的石墨輪廓所導(dǎo)致的良好的密貼性使石墨剝離受到抑制，從而使裂紋擴(kuò)展受阻而停止。所以蠕鐵與灰鐵、球鐵相比，蠕鐵其疲勞強(qiáng)度比最高。