Ковкий чавун відноситься до чавуну, в якому вуглець виділяється в сферичний графіт під час процесу затвердіння розплавленого чавуну. Порівняно з сірим чавуном, найбільшою різницею в його металографічній структурі є зміна форми графіту, яка дозволяє уникнути присутності гострого графіту в сірому чавуні, значно зменшує ефект різання графіту на металеву матрицю, в основному усуває явище концентрації напруги спричинений лускатим графітом, і досягає коефіцієнта використання міцності 70-90% для металевої матриці, таким чином значно підвищуючи ефективність металевої матриці.
Ковкий чавун можна додатково покращити за допомогою таких заходів, як термічна обробка та легування, як і сталь. Наприклад, оброблений ковкий чавун може досягти високої ударної в'язкості зі швидкістю подовження до 24%; міцність на розрив може досягати 1400 МПа, що близько до сталі.
Порівняно з чавуном ковкий чавун має більшу міцність, але стійкість до корозії однакова.
У порівнянні зі сталлю ковкий чавун має багато переваг. Наприклад, хороша продуктивність лиття і відносно низька вартість. Завдяки безперервному збільшенню виробництва та розвитку характеристик, ковкий чавун успішно частково замінив ковану сталь і литу сталь, ставши перспективним металоконструкційним матеріалом.
Механічні властивості тісно пов'язані з металографічною структурою металів, і те, яка металографічна структура визначає, які механічні властивості. Чавун з шаровидним шаром не є винятком. Тільки завдяки сфероїдізації графіту металева матриця може функціонувати та значно покращити механічні властивості чавуну. Тільки сфероїдізація графіту може додатково змінити властивості матриці, що є більш значущим. Тому металографічне дослідження ковкого чавуну є необхідною умовою для того, щоб ми могли зрозуміти та використовувати ковкий чавун.
01. Утворення ковкого чавуну
Утворення сферичного графіту проходить дві стадії: зародження і зростання. Процес нуклеації є основним процесом графіту, і велика кількість неметалічних включень утворюється під час плавлення та подальшої сфероїдизації та модифікації розплавленого чавуну. Первинні включення дуже малі, і вони стикаються та агрегують одне з одним під час наступних процесів лиття, заповнення та затвердіння, стаючи більшими, плаваючими або тонуть, і стають ядром опадів графіту.
Після формування сферичного графітового ядра атоми вуглецю починають накопичуватися на підкладці ядра, і остаточна форма графіту визначає режим росту під впливом умов процесу. Отже, контроль процесу росту графіту є ключем до отримання сферичного графіту.
02 . Металографічна структура
Зовнішній вигляд сферичного графіту схожий на сферу, тоді як внутрішня частина є радіальною та має значний ефект поляризації.
Графіт — це полікристалічний матеріал, що складається з багатьох пірамідальних дендритів, причому базисні площини кожного дендрита перпендикулярні діаметру сфери, а вісь C радіально спрямована до центру сфери.
Оцінка сфероїдизації:
додаток
1. Напірні труби та фітинги: багато промислових країн використовують ковкий чавун як матеріал для виробництва труб і фітингів, оскільки він може мати більший опір стиску, ніж звичайні чавунні труби під час транспортування, і є більш зручним і швидким під час будівництва. Тому розумно вибрати його як матеріал для напірних труб.
2. Застосування в автомобілях: ковкий чавун в основному використовується в генераторах, шестернях, втулках валу, гальмах і спеціальних деталях автомобільної промисловості.
3. Сільськогосподарська техніка та будівельні програми: як правило, сільськогосподарська техніка потребує відносно тривалого терміну служби, і різні компоненти, виготовлені з ковкого чавуну, можуть саме цього досягти. Крім того, деякі будівельні проекти або прокладання доріг вимагають використання бульдозерів, кранів тощо, які також виготовлені з ковкого чавуну.
4. Виробництво арматури: ковкий чавун в основному використовується у виробництві арматури та відіграє важливу роль у транспортуванні рідин, таких як кислоти, луги та солі.
5. Загальне застосування: на додаток до репрезентативних застосувань, згаданих вище, ковкий чавун також широко використовується в механічній промисловості, який може бути використаний для виробництва складних деталей верстатів або лиття для важких машин. Звичайно, він також може бути застосований до легших виливків, повністю використовуючи його міцність на розрив і хороші характеристики обробки. Електроінструменти, такі як гайкові ключі та плоскогубці, також використовують ковкий чавун як ідеальний матеріал.
Деякі виливки з ковкого чавуну від Welong:
