?球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來的一種高強(qiáng)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(qiáng)度、韌性、耐磨性要求較高的零件。下面
球墨鑄鐵廠小編講解一下球墨鑄鐵對工作環(huán)境的要求需從溫度、腐蝕性、機(jī)械負(fù)荷及環(huán)境介質(zhì)四個(gè)維度綜合考量,具體要求及分析如下:
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一、溫度適應(yīng)性:需根據(jù)牌號與成分匹配工作溫度
常規(guī)球墨鑄鐵:
標(biāo)準(zhǔn)牌號(如QT400-15)適用溫度范圍為 -30℃至350℃,在高溫蒸汽管網(wǎng)中表現(xiàn)優(yōu)異。其石墨形態(tài)優(yōu)化后抗拉強(qiáng)度達(dá)400MPa,但高溫下強(qiáng)度會(huì)隨溫度升高而下降,低溫下韌性降低。例如,在350℃時(shí),其機(jī)械性能可能無法滿足高負(fù)荷需求。
耐熱球墨鑄鐵:
硅系耐熱球鐵:含硅4.5%~5.5%的耐熱球鐵使用溫度范圍為750~900℃,適用于鍋爐燃燒器噴嘴、耐熱管架等;含硅5.0%~6.0%的耐熱球鐵適宜工作溫度為900~950℃,但脆性急劇增加,需完全石墨化退火消除共晶滲碳體。
鋁系耐熱球鐵:中鋁(含鋁2.5%~6%)耐熱球鐵適宜使用溫度為950~1050℃,含鋁4%~5%、硅4.4%~5.4%的低碳球鐵(碳2.4%~2.9%)具有抗溫度急變性能;高鋁(含鋁20%~24%)耐熱球鐵適宜工作溫度為950~1100℃,抗氧化能力強(qiáng),但高溫抗蠕變能力較差。
鎳基耐熱球鐵:如D-4(鎳36%、硅5.5%)具有優(yōu)越的抗氧化性能,適用于800℃以上的重型柴油機(jī)高溫管件、加熱爐傳送輥等,使用壽命遠(yuǎn)超硅系和鋁系耐熱球鐵。
二、腐蝕性環(huán)境:需根據(jù)介質(zhì)類型選擇防護(hù)措施
潮濕與化學(xué)腐蝕環(huán)境:
球墨鑄鐵耐腐蝕性優(yōu)于普通碳鋼,但在食品加工、化工或室外潮濕場所,水分和化學(xué)腐蝕介質(zhì)會(huì)加劇腐蝕磨損。此時(shí)需采用表面涂覆防銹涂層(如鍍鋅、噴塑)的輪組,或探索更耐蝕的材料選項(xiàng),并做好常規(guī)防腐維護(hù)。例如,球墨鑄鐵管外壁常采用噴鋅+環(huán)氧樹脂終飾層防腐,鋅涂層質(zhì)量平均值不小于130g/m2,終飾涂層干膜平均厚度不小于70μm。
污水環(huán)境:
輸送生活污水時(shí),管道需具備良好的耐化學(xué)腐蝕能力。球墨鑄鐵管內(nèi)襯通常采用水泥砂漿(普通硅酸鹽水泥/高鋁水泥),外壁噴鋅并涂敷環(huán)氧漆,以防止污水中的腐蝕性物質(zhì)侵蝕管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
三、機(jī)械負(fù)荷環(huán)境:需根據(jù)負(fù)荷類型選擇牌號與熱處理
重載及沖擊負(fù)荷環(huán)境:
在港口碼頭、鋼鐵廠、建筑工地等場合,設(shè)備需頻繁搬運(yùn)重型物料,并承受巨大沖擊和振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用高強(qiáng)度牌號(如QT600-3以上)并經(jīng)過熱處理的驅(qū)動(dòng)輪組,其優(yōu)異的抗疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性能夠有效應(yīng)對苛刻條件,避免過早失效。
靜態(tài)負(fù)荷環(huán)境:
對于承受靜態(tài)負(fù)荷的球墨鑄鐵件(如基礎(chǔ)支架),標(biāo)準(zhǔn)牌號即可滿足需求,但需確保設(shè)計(jì)剛性足夠,避免因結(jié)構(gòu)變形導(dǎo)致載荷分布不均。
四、環(huán)境介質(zhì):需根據(jù)介質(zhì)特性調(diào)整材料成分
含硫環(huán)境:
熔煉球墨鑄鐵時(shí),原鐵液含硫量需控制在0.02%~0.06%范圍內(nèi)。含硫量過高會(huì)導(dǎo)致石墨球化不良,降低材料性能。例如,采用沖天爐熔煉時(shí),若原鐵液含硫量超過0.06%,需通過增加球化劑用量或采用爐外脫硫工藝降低含硫量。
含氧環(huán)境:
熔煉過程中需控制氧含量,避免鐵液氧化。感應(yīng)爐熔煉時(shí),鐵水溫度和成分易于調(diào)整和控制,氧含量較低;而沖天爐熔煉時(shí),需通過爐料預(yù)處理和爐內(nèi)氣氛控制降低氧含量。