Nodularni lijev odnosi se na lijevano željezo u kojemu se ugljik taloži u kuglasti grafit tijekom procesa skrućivanja rastaljenog željeza. U usporedbi sa sivim lijevanim željezom, najveća razlika u njegovoj metalografskoj strukturi je promjena oblika grafita, čime se izbjegava prisutnost oštrog grafita u sivom lijevanom željezu, uvelike se smanjuje učinak rezanja grafita na metalnu matricu, u osnovi eliminira fenomen koncentracije naprezanja uzrokovan grafitom u obliku ljuskica, i postiže stopu iskorištenja čvrstoće od 70-90% za metalnu matricu, čime se uvelike povećava učinkovitost metalne matrice.
Učinkovitost nodularnog lijeva može se dodatno poboljšati mjerama kao što su toplinska obrada i legiranje, baš kao i čelik. Na primjer, obrađeno nodularno željezo može postići dobru žilavost, sa stopom istezanja do 24%; vlačna čvrstoća može doseći do 1400MPa, što je blizu čelika.
U usporedbi s lijevanim željezom, nodularno željezo ima veću čvrstoću, ali mu je otpornost na koroziju ista.
U usporedbi s čelikom, nodularni lijev ima mnoge prednosti. Na primjer, dobre performanse lijevanja i relativno niska cijena. Zbog stalnog porasta proizvodnje i razvoja performansi, nodularni ljev je uspješno djelomično zamijenio kovani čelik i lijevani čelik, postavši obećavajući metalni konstrukcijski materijal.
Mehanička svojstva usko su povezana s metalografskom strukturom metala, a kakva je metalografska struktura određuje i kakva će mehanička svojstva biti. Nodularni lijev nije iznimka. Samo sferoidizacijom grafita metalna matrica može funkcionirati i značajno poboljšati mehanička svojstva lijevanog željeza. Samo sferoidizacija grafita može dodatno promijeniti svojstva matrice, što je značajnije. Stoga je metalografsko proučavanje nodularnog lijeva preduvjet za razumijevanje i korištenje nodularnog lijeva.
01. Nastajanje nodularnog lijeva
Formiranje sferičnog grafita prolazi kroz dvije faze: nukleaciju i rast. Proces nukleacije primarni je proces grafita, a velika količina nemetalnih inkluzija nastaje taljenjem i naknadnom sferoidizacijom i inokulacijom rastaljenog željeza. Primarne inkluzije su vrlo male, sudaraju se i agregiraju jedna s drugom tijekom kasnijih procesa lijevanja, punjenja i skrućivanja, postajući veće, plutajući ili tonući, te postaju jezgra taloženja grafita.
Nakon formiranja kuglaste grafitne jezgre, atomi ugljika počinju se slagati na supstrat jezgre, a konačni oblik grafita određuje način rasta pod utjecajem uvjeta procesa. Dakle, kontrola procesa rasta grafita je ključ za dobivanje sferičnog grafita.
02. Metalografska struktura
Izgled sferičnog grafita sličan je kugli, dok je unutrašnjost radijalna i ima značajan polarizacijski učinak.
Grafit je polikristalni materijal sastavljen od mnogih piramidalnih dendrita, s bazalnim ravninama svakog dendrita okomitim na promjer kugle i C-osi koja se širi prema središtu kugle.
Ocjenjivanje sferoidizacije:
primjena
1. Tlačne cijevi i spojni dijelovi: Mnoge industrijske zemlje koriste nodularni lijevani željezo kao materijal za proizvodnju cijevi i spojnih dijelova jer može imati veću otpornost na kompresiju od običnih cijevi od lijevanog željeza tijekom transporta te je praktičniji i brži tijekom izgradnje. Stoga je pametno odabrati ga kao materijal za tlačne cijevi.
2. Primjene u automobilskoj industriji: nodularni lijevani lijev uglavnom se koristi u dijelovima generatora, zupčanika, rukavca osovine, kočnice i posebnih uređaja u automobilskoj industriji.
3. Poljoprivredni strojevi i građevinske primjene: Općenito, poljoprivredni strojevi zahtijevaju relativno dug životni vijek, a različite komponente izrađene od nodularnog željeza mogu upravo to postići. Osim toga, neki građevinski projekti ili polaganje cesta zahtijevaju korištenje buldožera, dizalica itd., koji su također izrađeni od nodularnog lijeva.
4. Proizvodnja ventila: Nodularno željezo se uglavnom koristi u proizvodnji ventila i ima značajnu ulogu u transportu tekućina kao što su kiseline, lužine i soli.
5. Opća primjena: Osim gore spomenutih reprezentativnih primjena, nodularni lijev se također široko koristi u strojarskoj industriji, koji se može koristiti za proizvodnju složenih komponenti alatnih strojeva ili odljevaka za teške strojeve. Naravno, može se primijeniti i na lakše odljevke, u potpunosti iskorištavajući svoju vlačnu čvrstoću i dobru obradu. Električni alati kao što su ključevi i kliješta također koriste nodularno željezo kao idealan materijal.
Neki odljevci od nodularnog željeza iz Welonga:
