Sphäroguss ist ein hochfester Gusseisenwerkstoff, der in den 1950er Jahren entwickelt wurde.Seine umfassenden Eigenschaften kommen denen von Stahl nahe.Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wurde es erfolgreich für einige Gussteile mit hohen Leistungsanforderungen an Beanspruchung, Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit eingesetzt.Sphäroguss hat sich schnell zu einem Gusseisenwerkstoff entwickelt, der nach Grauguss weit verbreitet ist.Der sogenannte „Stahl durch Eisen ersetzen“ bezieht sich hauptsächlich auf Sphäroguss.

Kugelgraphit ist Kugelgraphit, der durch Kugelbildung und Impfbehandlung gewonnen wird und die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen effektiv verbessert, insbesondere die Plastizität und Zähigkeit verbessert und dadurch eine höhere Festigkeit als Kohlenstoffstahl erhält.

Entwicklungsgeschichte von duktilem Eisen in China

In der mittleren und späten westlichen Han-Dynastie in Tieshenggou, Landkreis Gongxian, Provinz Henan, wurde Eisen an der Eisenschmelzstätte ausgegraben, und modernes Kugelgraphitgusseisen wurde im Ausland erst 1947 erfolgreich entwickelt. Das Gusseisen im alten China hat einen niedrigen Siliziumgehalt eine lange Zeitspanne.Das heißt, in der westlichen Han-Dynastie vor etwa 2000 Jahren wurde der kugelförmige Graphit in chinesischen Eisenwaren durch Roheisenguss mit niedrigem Siliziumgehalt, der durch Glühen gewonnen wurde, erweicht.Dies ist die alte chinesische Gusseisentechnologie.Die großen Errungenschaften der Kunst sind auch Wunder in der Geschichte der Metallurgie auf der Welt.

Im Jahr 1981 untersuchten chinesische Experten für duktiles Eisen mithilfe moderner wissenschaftlicher Methoden die 513 ausgegrabenen alten Han- und Wei-Eisenwaren und stellten anhand einer großen Anzahl von Daten fest, dass in der Han-Dynastie in China Gusseisen mit Kugelgraphit vorkam.Die entsprechenden Vorträge wurden auf der 18. Weltkonferenz für Wissenschafts- und Technikgeschichte gelesen, die die internationale Gießerei und die Geschichte von Wissenschaft und Technik aufsehenerregend machte.Internationale Experten für metallurgische Geschichte bestätigten dies 1987: Das alte China hatte bereits die Regel gefunden, Sphäroguss zur Herstellung von Kugelgraphitguss zu verwenden, was für die Neuordnung der metallurgischen Weltgeschichte von großer Bedeutung ist.

Komposition

Gusseisen ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 2,11 %.Es wird aus Industrieroheisen, Stahlschrott und anderem Stahl sowie seinen Legierungsmaterialien durch Hochtemperaturschmelzen und Gussformen gewonnen.Neben Fe wird auch der in anderem Gusseisen enthaltene Kohlenstoff in Form von Graphit ausgeschieden.Wenn der ausgeschiedene Graphit in Form von Streifen vorliegt, wird das Gusseisen Grauguss oder Grauguss genannt; das Gusseisen in Form von Schnecken wird Gusseisen mit Vermikulargraphit genannt;Das Gusseisen in Flockenform wird Weißguss oder Eisenguss genannt, das Gusseisen Gusseisen wird Sphäroguss genannt.

Die chemische Zusammensetzung von Gusseisen mit Kugelgraphit (außer Eisen) beträgt normalerweise: Kohlenstoffgehalt 3,0–4,0 %, Siliziumgehalt 1,8–3,2 %, Mangan, Phosphor, Schwefel insgesamt nicht mehr als 3,0 % und angemessene Menge an Kugelelementen wie seltene Erden und Magnesium .

Hauptleistung

Gussteile aus duktilem Eisen werden in fast allen wichtigen Industriezweigen verwendet, die eine hohe Festigkeit, Plastizität, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und strenge Beständigkeit erfordern.

Starker thermischer und mechanischer Schock, hohe Temperatur- oder Niedertemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Dimensionsstabilität.Um diesen veränderten Betriebsbedingungen gerecht zu werden, gibt es Sphäroguss in vielen Güten, die ein breites Spektrum an mechanischen und physikalischen Eigenschaften bieten.

Die meisten Gussteile aus duktilem Eisen gemäß der Spezifikation der International Organization for Standardization ISO1083 werden überwiegend im unlegierten Zustand hergestellt.Offensichtlich umfasst dieses Sortiment hochfeste Güten mit einer Zugfestigkeit von mehr als 800 Newton pro Quadratmillimeter und einer Dehnung von 2 %.Das andere Extrem ist die hochplastische Qualität, die eine Dehnung von mehr als 17 % und eine entsprechend geringe Festigkeit (mindestens 370 N/mm2) aufweist.Festigkeit und Dehnung sind für Konstrukteure nicht die einzige Grundlage für die Materialauswahl. Zu den weiteren entscheidenden Eigenschaften zählen Streckgrenze, Elastizitätsmodul, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit, Härte und Schlagzähigkeit.Darüber hinaus können Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit sowie elektromagnetische Eigenschaften für Designer von entscheidender Bedeutung sein.Um diesen besonderen Einsatzzwecken gerecht zu werden, wurde eine Gruppe von austenitischen Gusseisen mit Kugelgraphit entwickelt, die üblicherweise als Ni-Resis-Gusseisen mit Kugelgraphit bezeichnet werden.Diese austenitischen Gusseisen mit Kugelgraphit sind hauptsächlich mit Nickel, Chrom und Mangan legiert und in internationalen Normen aufgeführt.