El ferro dúctil es refereix al ferro colat en el qual el carboni precipita en grafit esfèric durant el procés de solidificació del ferro fos. En comparació amb el ferro colat gris, la diferència més gran en la seva estructura metal·logràfica és el canvi de forma del grafit, que evita la presència de grafit afilat en el ferro colat gris, redueix molt l'efecte de tall del grafit a la matriu metàl·lica, bàsicament elimina el fenomen de concentració d'estrès. causada pel grafit en escates, i aconsegueix una taxa d'utilització de la resistència del 70-90% per a la matriu metàl·lica, maximitzant així molt el rendiment de la matriu metàl·lica.
El ferro dúctil es pot millorar encara més en el seu rendiment mitjançant mesures com el tractament tèrmic i l'aliatge, igual que l'acer. Per exemple, el ferro dúctil processat pot aconseguir una bona tenacitat, amb una taxa d'allargament de fins a un 24%; la resistència a la tracció pot arribar fins a 1400MPa, que és propera a l'acer.
En comparació amb el ferro colat, el ferro dúctil té una major resistència, però la seva resistència a la corrosió és la mateixa.
En comparació amb l'acer, el ferro dúctil té molts avantatges. Per exemple, un bon rendiment de fosa i un cost relativament baix. A causa del continu augment de la producció i el desenvolupament del rendiment, el ferro dúctil ha substituït parcialment l'acer forjat i l'acer fos, convertint-se en un material estructural metàl·lic prometedor.
Les propietats mecàniques estan estretament relacionades amb l'estructura metal·logràfica dels metalls, i quin tipus d'estructura metal·logràfica determina quin tipus de propietats mecàniques. El ferro colat nodular no és una excepció. Només mitjançant l'esferoidització de grafit pot funcionar la matriu metàl·lica i millorar significativament les propietats mecàniques del ferro colat. Només l'esferoidització del grafit pot alterar encara més les propietats de la matriu, cosa que és més significativa. Per tant, l'estudi metalogràfic del ferro dúctil és un requisit previ perquè entenem i utilitzem el ferro dúctil.
01. Formació de ferro dúctil
La formació del grafit esfèric passa per dues etapes: nucleació i creixement. El procés de nucleació és el procés primari del grafit, i es generen una gran quantitat d'inclusions no metàl·liques en la fusió i el posterior tractament d'esferoidització i inoculació del ferro fos. Les inclusions primàries són molt petites i xoquen i s'agreguen entre si durant els processos de colada, farciment i solidificació posteriors, fent-se més grans, flotant o enfonsant-se i esdevenint el nucli de la precipitació del grafit.
Després de la formació del nucli de grafit esfèric, els àtoms de carboni comencen a apilar-se al substrat del nucli i la forma final del grafit determina el mode de creixement influenciat per les condicions del procés. Per tant, controlar el procés de creixement del grafit és la clau per obtenir grafit esfèric.
02 . Estructura metal·logràfica
L'aspecte del grafit esfèric és similar al d'una esfera, mentre que l'interior és radial i té un efecte de polarització important.
El grafit és un material policristalí format per moltes dendrites piramidals, amb els plans basals de cada dendrita perpendiculars al diàmetre de l'esfera i l'eix C irradiant cap al centre de l'esfera.
Classificació de l'esferoidització:
aplicació
1. Tubs i accessoris a pressió: molts països industrials utilitzen ferro dúctil com a material per a la producció de canonades i accessoris perquè pot tenir més resistència a la compressió que les canonades de ferro colat normals durant el transport i és més còmode i ràpid durant la construcció. Per tant, és prudent triar-lo com a material per a canonades de pressió.
2. Aplicacions d'automoció: el ferro dúctil s'utilitza principalment en el generador, l'engranatge, la màniga de l'eix, el fre i les peces de dispositius especials de la indústria de l'automoció.
3. Aplicacions de maquinària agrícola i construcció: generalment, la maquinària agrícola requereix una vida útil relativament llarga, i els diferents components formats per ferro dúctil ho poden aconseguir amb precisió. A més, alguns projectes de construcció o construcció de carreteres requereixen l'ús de bulldozers, grues, etc., que també són de ferro dúctil.
4. Fabricació de vàlvules: el ferro dúctil s'utilitza principalment en la fabricació de vàlvules, i té un paper important en el transport de líquids com àcids, àlcalis i sals.
5. Aplicació general: A més de les aplicacions representatives esmentades anteriorment, el ferro dúctil també s'utilitza àmpliament en la indústria mecànica, que es pot utilitzar per produir components complexos de màquina-eina o peces de fosa per a maquinària pesada. Per descomptat, també es pot aplicar a peces de fosa més lleugeres, utilitzant plenament la seva resistència a la tracció i un bon rendiment de processament. Les eines elèctriques com ara claus i alicates també utilitzen ferro dúctil com a material ideal.
Algunes peces de fosa de ferro dúctil de Welong:
