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1947年英国H.Morrogh发现,在过共晶灰口铸铁中附加铈,使其含量在0.02wt%以上时,石墨呈球状。1948年美国A.P.Ganganebin等人研究指出,在铸铁中添加镁,随后用硅铁孕育,当残余镁量大于0.04wt%时,得到球状石墨。从此以后,球墨铸铁开始了大规模工业生产。有关球墨铸铁管的使用历史可以追溯到1668年巴黎郊区从塞纳河至凡尔赛全场约21.14Km的输水管线,300年的时光流逝,除部分管道和接头维修更换外,主体至今仍在使用。我国球墨铸铁管的现状及前景我国的球墨铸铁管行业起步于20世纪90年代初,在中国城镇供水协的大力支持下发展迅猛,经过近20年的实践使用,其性、实用性已被供水行业普遍认可,2008年国内年产量已达到220万吨,是1990年的11倍。由于我国是一个水资源缺乏的,缺水城市为600多个,严重缺水城市为200多个,供水节水事业方兴未艾,球墨铸铁管有着广阔的发展前景。
球墨铸铁管是铸铁管的一种。质量上要求铸铁管的球化等级控制为1-3级(球化率》80%),因而材料本身的机械性能得到了较好的改善,具有铁的本质、钢的性能。退火后的球墨铸铁管,其金相组织为铁素体加少量珠光体,机械性能良好,防腐性能优异、延展性能好,密封效果好,安装简易、主要用于市政、工矿企业给水、输气,输油等。
在铁素体和珠光体基体上分布有一定数量的球状石墨,根据公称口径及对延伸率的要求不同,基体组织中的铁素体和珠光体的比例有所不同,小口径的珠光体比例一般不大于20%,大口径的一般控制在25%左右。球墨铸铁用作管道开始时,铁管道和配件大多数由主要工业生产,它们的制造、设计和使用既符合标准,也符合国际标准和实施规程(I502531)。就运送水和其它液体来说,早就证明球铁管道要优于灰铸铁管道。这种转变的主要原因在于铁素体球墨铸铁的强度和韧性的配合,使得由这种材料所制成的管道能经受高的运行压力,在铺设时能草率装卸。席气输送管道必须能经受多使用条的要求,即经受在管道附近的挖掘和市政工程施工以及交通运输等,这里球铁管道的高强度、高切性和简单的安装及连接工艺已经证明选用这种材料是果断的。
就生产的吨位而论,汽车工业是球墨铸铁铸件第二用户,其数项多。球铁应用于汽车中的三个主要地方:(1)动力源一发动机部件;(2)动力传递一一齿轮系、齿轮和轴套;(3)车物悬置、制动器和转向装置。动力源曲轴是承受连续变化的弯曲、扭转和剪切载荷的零件,并且在它的使用寿命内,要循环十亿次,汽车设计的工程师们早在19152年即在发现用镁处理的方法四年之后,就立刻考虑采用球铁的可能性。福特汽车公司的几乎所有曲轴都用这种材料来制造。世界上大多数汽油机汽车都装上球铁曲轴来代替锻钢曲轴,这种应用被认为是价值工程的典型例子。
汽车柴油机的制造者们从延长发动机的使用寿命出发,特别谨慎地考虑曲轴材料的选抒,当高强度的贝氏体等温悴火球铁为了提高动力重量比,涡轮增压器的扩大使用影响了材料的设计根据,装有涡轮增压器的排气管的温度提高到500一70。C,在这种条件下,氧化和蠕变强度变得重要了。具有优良性能的球铁正在取代灰铸铁应用于排气管,随着温度的提高,将更进一步使用硅铝合金球铁。
汽车动力传递可锻铸铁件有时用作汽车的传动部件,将球铁应用于圆片离合器、分速器箱、后轴和轮壳等的强烈的趋势。瑞士Sehaffhausen的G.Fiseher铸造厂在这方面有许多应用,他们与设计者紧密合作,把铸钢件、锻钢件以及可锻铸铁件转变为球墨铸铁件。悬置件现在,铁经常用作悬置部件如弹簧挂钩以及制动系统主要部件(制动卡钳)和转向关节。鸿福管业有限公司
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