Descripción general del hierro dúctil
1. Resumen dehierro dúctil:
El hierro dúctil se refiere al hierro fundido en el que el carbono precipita como grafito esférico durante el proceso de solidificación del hierro fundido. En comparación con las fundiciones de fundición gris, la mayor diferencia en su estructura metalográfica es el cambio de forma del grafito, lo que evita la presencia de grafito afilado en la fundición gris. El efecto de corte del grafito en la matriz metálica se reduce considerablemente y la concentración de tensión causada por el grafito en escamas se elimina básicamente, lo que da como resultado una tasa de utilización de la fuerza del 70-90 % para la matriz metálica, lo que mejora en gran medida el rendimiento de la matriz metálica. .
Hierro dúctil, como el acero, puede mejorar aún más su rendimiento mediante el tratamiento térmico y las medidas de aleación. Por ejemplo, el hierro dúctil tratado puede lograr una buena tenacidad, con un alargamiento de hasta el 24 % y una resistencia a la tracción de hasta 1400 Mpa, que es básicamente similar al acero.
En comparación con el acero, el hierro dúctil tiene muchas ventajas. Por ejemplo, el rendimiento de fundición es bueno y el costo es relativamente bajo.
Debido al continuo aumento en la producción y el desarrollo de propiedades, el hierro dúctil ha reemplazado parcialmente con éxito al acero forjado y fundido como un material estructural metálico prometedor.
2. Estructura metalográfica de hierro dúctil.
Las propiedades mecánicas están estrechamente relacionadas con la estructura metalográfica de los metales, y el tipo de estructura metalográfica determina el tipo de propiedades mecánicas. El hierro fundido nodular no es una excepción, y solo mediante la esferoidización del grafito se puede ejercer el papel de la matriz metálica, mejorando en gran medida las propiedades mecánicas del hierro fundido. Solo mediante la esferoidización del grafito se pueden cambiar aún más las propiedades de la matriz para que sean más significativas.
Por lo tanto, el estudio metalográfico del hierro dúctil es un requisito previo para comprender y utilizar el hierro dúctil.
3. Formación de hierro dúctil
La formación de grafito esférico pasa por dos etapas: nucleación y crecimiento. La nucleación es el proceso principal del grafito, y se genera una gran cantidad de inclusiones no metálicas en el hierro fundido durante la fusión y el posterior tratamiento de esferoidización e inoculación. Las inclusiones iniciales son muy pequeñas y chocan entre sí, se agregan y se vuelven más grandes, flotan o se hunden durante los procesos posteriores de vertido, llenado y solidificación, convirtiéndose en el núcleo de la precipitación de grafito.
Después de la formación de un núcleo de grafito esférico, los átomos de carbono comienzan a acumularse en el sustrato del núcleo, y la forma del grafito generado finalmente determina el modo de crecimiento influenciado por las condiciones del proceso.
Por lo tanto, controlar el proceso de crecimiento del grafito es la clave para obtener grafito esférico.