Ce este fonta ductilă?

Fonta ductilă se referă la fonta în care carbonul precipită în grafit sferic în timpul procesului de solidificare a fierului topit. În comparație cu fonta cenușie, cea mai mare diferență în structura sa metalografică este modificarea formei grafitului, care evită prezența grafitului ascuțit în fonta cenușie, reduce foarte mult efectul de tăiere al grafitului asupra matricei metalice, practic elimină fenomenul de concentrare a tensiunii. cauzată de grafit în fulgi și atinge o rată de utilizare a rezistenței de 70-90% pentru matricea metalică, maximizând astfel performanța matricei metalice.

Fonta ductilă poate fi îmbunătățită și mai mult în performanța sa prin măsuri precum tratament termic și aliaje, la fel ca oțelul. De exemplu, fonta ductilă prelucrată poate atinge o tenacitate bună, cu o rată de alungire de până la 24%; rezistența la tracțiune poate ajunge până la 1400MPa, care este aproape de oțel.

În comparație cu fonta, fonta ductilă are o rezistență mai mare, dar rezistența sa la coroziune este aceeași.

În comparație cu oțelul, fonta ductilă are multe avantaje. De exemplu, performanță bună de turnare și cost relativ scăzut. Datorită creșterii continue a producției și dezvoltării performanței, fonta ductilă a înlocuit cu succes parțial oțelul forjat și oțelul turnat, devenind un material structural metalic promițător.

Proprietățile mecanice sunt strâns legate de structura metalografică a metalelor și ce fel de structură metalografică determină ce fel de proprietăți mecanice. Fonta nodulară nu face excepție. Numai prin sferoidizarea cu grafit poate funcționa matricea metalică și poate îmbunătăți semnificativ proprietățile mecanice ale fontei. Numai sferoidizarea grafitului poate modifica și mai mult proprietățile matricei, ceea ce este mai semnificativ. Prin urmare, studiul metalografic al fierului ductil este o condiție prealabilă pentru ca noi să înțelegem și să folosim fierul ductil.

Formarea grafitului sferic trece prin două etape: nucleare și creștere. Procesul de nucleare este procesul primar al grafitului, iar o cantitate mare de incluziuni nemetalice sunt generate în topirea și ulterior sferoidizarea și tratamentul de inoculare a fierului topit. Incluziunile primare sunt foarte mici și se ciocnesc și se agregează unele cu altele în timpul proceselor ulterioare de turnare, umplere și solidificare, devenind mai mari, plutind sau scufundându-se și devenind nucleul precipitațiilor de grafit.

După formarea miezului sferic de grafit, atomii de carbon încep să se stivuească pe substratul miezului, iar forma finală a grafitului determină modul de creștere influențat de condițiile procesului. Deci, controlul procesului de creștere al grafitului este cheia obținerii grafitului sferic.

Aspectul grafitului sferic este similar cu cel al unei sfere, în timp ce interiorul este radial și are un efect de polarizare semnificativ.

Grafitul este un material policristalin compus din multe dendrite piramidale, cu planurile bazale ale fiecărei dendrite perpendiculare pe diametrul sferei și axa C radiind spre centrul sferei.

Gradul de sferoidizare:

1. Țevi și fitinguri sub presiune: Multe țări industriale folosesc fonta ductilă ca material pentru producția de țevi și fitinguri, deoarece poate avea mai multă rezistență la compresie decât țevile obișnuite din fontă în timpul transportului și este mai convenabilă și mai rapidă în timpul construcției. Prin urmare, este înțelept să-l alegeți ca material pentru țevile sub presiune.

2. Aplicații auto: fonta ductilă este utilizată în principal în generator, angrenaj, manșon de arbore, frână și piese speciale ale industriei auto.

3. Aplicații pentru mașini agricole și construcții: în general, mașinile agricole necesită o durată de viață relativ lungă, iar diferitele componente formate din fontă ductilă pot realiza exact acest lucru. În plus, unele proiecte de construcție sau amenajarea drumurilor necesită utilizarea de buldozere, macarale etc., care sunt tot din fontă ductilă.

4. Fabricarea supapelor: Fonta ductilă este utilizată în principal în fabricarea supapelor și joacă un rol semnificativ în transportul lichidelor precum acizi, alcalii și săruri.

5. Aplicație generală: Pe lângă aplicațiile reprezentative menționate mai sus, fonta ductilă este, de asemenea, utilizată pe scară largă în industria mecanică, care poate fi folosită pentru a produce componente complexe de mașini-unelte sau piese turnate pentru utilaje grele. Desigur, poate fi aplicat și la piese turnate mai ușoare, utilizând pe deplin rezistența la tracțiune și performanța bună de prelucrare. Uneltele electrice, cum ar fi cheile și cleștii, folosesc și fonta ductilă ca material ideal.

Câteva piese turnate din fontă ductilă de la Welong: