Nodularno gvožđe je materijal od livenog gvožđa visoke čvrstoće razvijen 1950-ih godina.Njegova sveobuhvatna svojstva su bliska osobinama čelika.Na osnovu svojih odličnih svojstava, uspješno se koristi za neke odljevke s visokim zahtjevima u pogledu naprezanja, čvrstoće, žilavosti i otpornosti na habanje.Nodularno željezo se brzo razvilo u materijal od lijevanog željeza koji se široko koristi nakon sivog lijeva.Takozvana "zamijeni čelik željezom" uglavnom se odnosi na nodularno željezo.

Nodularno liveno gvožđe je nodularni grafit dobijen nodularizacijom i inokulacionim tretmanom, koji efikasno poboljšava mehanička svojstva livenog gvožđa, posebno poboljšava plastičnost i žilavost, čime se dobija veća čvrstoća od ugljeničnog čelika.

Istorija razvoja kineske nodularne gvožđe

Gvožđe je otkopano sa topionice gvožđa u srednjoj i kasnoj dinastiji Zapadni Han u Tieshenggou, okrug Gongxian, provincija Henan, a moderno nodularno liveno gvožđe nije uspešno razvijeno u inostranstvu sve do 1947. Liveno gvožđe u staroj Kini ima nizak sadržaj silicija za dug vremenski period.Odnosno, u dinastiji Zapadni Han prije otprilike 2000 godina, sferični grafit u kineskom željeznom posuđu bio je omekšan odljevcima od sirovog željeza sa niskim sadržajem silicija koji se dobija žarenjem.Ovo je drevna kineska tehnologija livenog gvožđa.Najveća dostignuća umetnosti su i čuda u istoriji metalurgije u svetu.

Godine 1981. kineski stručnjaci za nodularno gvožđe koristili su moderne naučne metode za proučavanje 513 drevnih Han i Wei gvožđa iskopali i na osnovu velikog broja podataka utvrdili da se nodularno grafitno liveno gvožđe pojavilo u Kini za vreme dinastije Han.Srodni radovi pročitani su na 18. svjetskoj konferenciji o historiji nauke i tehnologije, koja je senzacionalizovala međunarodnu livnicu i istoriju nauke i tehnologije.Međunarodni stručnjaci za historiju metalurgije su to potvrdili 1987.: Drevna Kina je već pronašla pravilo korištenja nodularnog lijeva za izradu nodularnog lijeva, što je od velikog značaja za reklasifikaciju svjetske metalurške povijesti.

Kompozicija

Liveno gvožđe je legura gvožđa i ugljenika sa sadržajem ugljenika većim od 2,11%.Dobiva se od industrijskog sirovog gvožđa, čeličnog otpada i drugih čelika i njegovih legura topljenjem i livenjem na visokim temperaturama.Pored Fe, ugljenik koji se nalazi u drugom livenom gvožđu taloži se u obliku grafita.Ako je istaloženi grafit u obliku traka, liveno gvožđe se naziva sivi liv ili sivi liveno gvožđe; liveno gvožđe u obliku puža naziva se vermikularno grafitno liveno gvožđe;liveno gvožđe u obliku floka naziva se belo liveno gvožđe ili dvorišno gvožđe; liveno gvožđe Liveno gvožđe se naziva duktilno gvožđe.

Hemijski sastav livenog gvožđa sa sferoidnim grafitom osim gvožđa je obično: sadržaj ugljika 3,0~4,0%, sadržaj silicijuma 1,8~3,2%, ukupno mangan, fosfor, sumpor ne više od 3,0% i odgovarajuća količina nodularnih elemenata kao što su retke zemlje i magnezijum .

Glavna izvedba

Odljevci od nodularnog željeza se koriste u gotovo svim glavnim industrijskim sektorima, koji zahtijevaju visoku čvrstoću, plastičnost, žilavost, otpornost na habanje i strogu otpornost.

Teški termički i mehanički udari, otpornost na visoke ili niske temperature, otpornost na koroziju i stabilnost dimenzija.Kako bi ispunio ove promjene u uvjetima rada, nodularni liveni gvožđe ima mnogo klasa, pružajući širok spektar mehaničkih i fizičkih svojstava.

Većina odlivaka od nodularnog gvožđa prema specifikaciji Međunarodne organizacije za standardizaciju ISO1083 uglavnom se proizvodi u nelegiranom stanju.Očigledno, ovaj raspon uključuje razrede visoke čvrstoće sa vlačnom čvrstoćom većom od 800 Njutna po kvadratnom milimetru i istezanjem od 2%.Druga krajnost je visoka plastika koja ima istezanje veće od 17% i odgovarajuću nisku čvrstoću (minimalno 370 N/mm2).Čvrstoća i istezanje nisu jedina osnova za odabir materijala dizajnerima, a druga odlučujuća bitna svojstva uključuju granicu tečenja, modul elastičnosti, otpornost na habanje i čvrstoću na zamor, tvrdoću i performanse udara.Osim toga, otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju, kao i elektromagnetna svojstva mogu biti kritični za dizajnere.Kako bi se zadovoljile ove posebne namjene, razvijena je grupa austenitnih nodularnih lijevanih željeza, koje se obično nazivaju Ni-Resis nodularno željezo.Ova austenitna nodularna gvožđa uglavnom su legirana niklom, hromom i manganom i navedena su u međunarodnim standardima.