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鑄造球墨鑄鐵管的性能要求澆注前鐵液必須達到一定的含 硅量,一般要求在2.0—2.4^之間。而原鐵液中硅元素的來源主要是: 金屬爐料、球化劑、孕育劑。實驗表明硅如果以孕育劑的形式加入,則 球墨鑄鐵中的石墨化能力可提高3倍左右,石墨球數(shù)目增加的就會更 多。并且硅對球墨鑄鐵管的機械性能影響很大,比如硅可以改變石墨 球的大小、分布和圓整度,可以細化石墨球,會使基體塑性、強度提高; 硅在退火過程中可以促進滲碳體分解,生成鐵素體,提高球墨鑄鐵管 的塑性和延展性;硅還可以溶解在鐵中并強化金屬基體,提高球墨鑄 鐵管的硬度和強度。 因此球墨鑄鐵管中的硅主要是以孕育的方式加 入。為了更好的發(fā)揮硅的作用,在生產(chǎn)中硅以三次孕育的形式加入:首 先是球化包內(nèi)孕育,其次是隨流孕育,然后是管模粉孕育。并且這三次 孕育都以瞬時孕育的效果,因此在球化包內(nèi)孕育前爐內(nèi)的硅要調(diào) 質(zhì)到一個合適的量,由實驗表明爐內(nèi)的硅一般調(diào)到0.8 —丨.2%之間,如 果爐內(nèi)的硅調(diào)到低于0.8^,在球化包內(nèi)就要加入更多的孕育劑,這樣 球化后的鐵液降溫太大,不利于澆注; 在球化包內(nèi)加入的孕育劑相對就會減少,這樣孕育效果就會大大降 低,并且硅在高溫的爐內(nèi)還會被燒損,其反應(yīng)方程式為51+2^01=5102結(jié)果會使鑄管中的終硅量減少,影響鑄管力學(xué)性能。
球墨鑄鐵管具有很高耐腐蝕性,球墨鑄鐵的防腐性能是鋼材的30倍以上。球墨鑄鐵管是內(nèi)襯水泥沙漿,外噴鋅涂瀝青漆處置了內(nèi)部和外部腐蝕存在的問題 ,灰口鑄鐵管和鋼管無法處置。因此,運用者不用采取任何防腐措施。它還防止二次污染水質(zhì)。接點靈活,具有良好的順應(yīng)性。球墨鑄鐵的銜接收道是推入式接頭或機械密封用橡膠墊片接頭,具有良好的密封性和延性。無焊接是必需的。所設(shè)計的撓度為3-5 °,所需配件的數(shù)量可以減少。關(guān)節(jié) 可以吸收基礎(chǔ)沉降所構(gòu)成的壓力,防止管道分裂。其運用環(huán)境也不再遭到氣溫、濕度及復(fù)雜地表元素的影響,球墨鑄鐵管的應(yīng)用環(huán)境可以說不受任何限制,在我國地緣廣闊環(huán)境復(fù)雜,特別是水資源又相對缺乏的現(xiàn)狀下有著寬廣的展開前景。
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隨著我們的科技發(fā)展加快,我們對我們的歷史慢慢的忘掉,可是球墨鑄鐵的歷史大家多少,球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來的一種高強度鑄鐵材料,其綜合性能接近于鋼,正是基于其優(yōu)異的性能,已成功地用于鑄造一些受力復(fù)雜,強度、韌性、耐磨性要求較高的零件。接下來我們一起了解下關(guān)于球墨鑄鐵的歷史有哪些。
國內(nèi):在河南鞏縣鐵生溝西漢中、晚期的冶鐵遺址中出土的鐵?,而現(xiàn)代的球墨鑄鐵則是遲至1947年才在國外研制成功的。我國古代的鑄鐵,在一個相當(dāng)長的時期里含硅量都偏低,也就是說,在約2000年前的西漢時期,中國鐵器中的球狀石墨,就已由低硅的生鐵鑄件經(jīng)柔化退火的方法得到。這是中國古代鑄鐵技球墨鑄鐵技術(shù)的重大成就,也是世界冶金史上的奇跡。
1981年,中國球鐵專家采用現(xiàn)代科學(xué)手段,對出土的513件古漢魏鐵器進行研究,通過大量的數(shù)據(jù)斷定漢代中國就出現(xiàn)了球狀石墨鑄鐵。有關(guān)論文在第18屆世界科技史大會上宣讀,轟動了國際鑄造界和科技史界。國際冶金史專家于1987年對此進行驗證后認(rèn)為:古代中國已經(jīng)摸索到了用鑄鐵柔化術(shù)制造球墨鑄鐵的規(guī)律,這對世界冶金史作重新分期劃代具有重要意義。
國外法國的雷奧姆爾(Reaumur)于1722年i制成了自心可鍛鑄鐵。后來、美國的塞斯·包伊登(Seth·Boyden)于1826年發(fā)明了黑心可鍛鑄鐵。
到了二十世紀(jì)二十年代。由于對鑄鐵中碳、硅等主要成分及加入其他合金元素的影響、熔化方法、孕育效果等方面的研究并有了進展,出現(xiàn)了所謂高級鑄鐵。因此,材質(zhì)有了相當(dāng)可觀的改善,并在一定程度上擴大了應(yīng)用范圍。但是,由于存在著韌性低這樣的根本缺點,未能迅速擴大其應(yīng)用范圍。
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