Ο όλκιμος σίδηρος είναι ένα υλικό από χυτοσίδηρο υψηλής αντοχής που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1950.Οι ολοκληρωμένες ιδιότητές του είναι κοντά σε αυτές του χάλυβα.Με βάση τις εξαιρετικές του ιδιότητες, έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε ορισμένα χυτά με υψηλές απαιτήσεις απόδοσης σε καταπόνηση, αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στη φθορά.Ο όλκιμος σίδηρος έχει εξελιχθεί γρήγορα σε χυτοσίδηρο που χρησιμοποιείται ευρέως μετά τον γκρίζο χυτοσίδηρο.Το λεγόμενο «αντικαταστήστε το χάλυβα με σίδηρο» αναφέρεται κυρίως στον όλκιμο σίδηρο.

Ο οζώδης χυτοσίδηρος είναι οζώδης γραφίτης που λαμβάνεται μέσω επεξεργασίας οζιδίων και εμβολιασμού, ο οποίος βελτιώνει αποτελεσματικά τις μηχανικές ιδιότητες του χυτοσιδήρου, βελτιώνει ιδιαίτερα την πλαστικότητα και την σκληρότητα, αποκτώντας έτσι υψηλότερη αντοχή από τον ανθρακούχο χάλυβα.

Ιστορία ανάπτυξης όλκιμου σιδήρου της Κίνας

Ο σίδηρος ανακαλύφθηκε από την τοποθεσία τήξης σιδήρου στη μέση και ύστερη δυναστεία των Δυτικών Χαν στο Tieshenggou, στην επαρχία Gongxian, στην επαρχία Henan, και ο σύγχρονος οζώδης χυτοσίδηρος δεν αναπτύχθηκε με επιτυχία στο εξωτερικό μέχρι το 1947. Ο χυτοσίδηρος στην αρχαία Κίνα έχει χαμηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο για μεγάλο χρονικό διάστημα.Δηλαδή, στη δυναστεία των Δυτικών Χαν πριν από περίπου 2000 χρόνια, ο σφαιρικός γραφίτης στα κινεζικά σιδερένια μαλακώθηκε με χύτευση χυτοσιδήρου χαμηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο που λαμβάνεται με ανόπτηση.Αυτή είναι η αρχαία κινεζική τεχνολογία χυτοσιδήρου.Τα σημαντικότερα επιτεύγματα της τέχνης είναι επίσης θαύματα στην ιστορία της μεταλλουργίας στον κόσμο.

Το 1981, Κινέζοι ειδικοί στον όλκιμο σίδηρο χρησιμοποίησαν σύγχρονες επιστημονικές μεθόδους για να μελετήσουν τα 513 αρχαία προϊόντα σιδήρου Han και Wei που ανακαλύφθηκαν και προσδιόρισαν από μεγάλο αριθμό δεδομένων ότι ο οζώδης χυτοσίδηρος από γραφίτη εμφανίστηκε στην Κίνα κατά τη δυναστεία των Χαν.Οι σχετικές εργασίες διαβάστηκαν στο 18ο Παγκόσμιο Συνέδριο για την Ιστορία της Επιστήμης και της Τεχνολογίας, το οποίο προκάλεσε αίσθηση στο διεθνές χυτήριο και την ιστορία της επιστήμης και της τεχνολογίας.Οι διεθνείς ειδικοί της μεταλλουργικής ιστορίας το επιβεβαίωσαν το 1987: Η αρχαία Κίνα είχε ήδη βρει τον κανόνα της χρήσης όλκιμου σιδήρου για την παραγωγή οζώδους χυτοσιδήρου, ο οποίος έχει μεγάλη σημασία για την αναταξινόμηση της παγκόσμιας μεταλλουργικής ιστορίας.

Σύνθεση

Ο χυτοσίδηρος είναι ένα κράμα σιδήρου-άνθρακα με περιεκτικότητα σε άνθρακα μεγαλύτερη από 2,11%.Λαμβάνεται από βιομηχανικό χυτοσίδηρο, σκραπ χάλυβα και άλλο χάλυβα και τα κράματά του μέσω χύτευσης σε υψηλή θερμοκρασία τήξης και χύτευσης.Εκτός από τον Fe, ο άνθρακας που περιέχεται σε άλλο χυτοσίδηρο κατακρημνίζεται με τη μορφή γραφίτη.Εάν ο κατακρημνισμένος γραφίτης έχει τη μορφή λωρίδων, ο χυτοσίδηρος ονομάζεται γκρίζος χυτοσίδηρος ή γκρίζος χυτοσίδηρος· ο χυτοσίδηρος με τη μορφή σκουληκιών ονομάζεται χυτοσίδηρος από γραφίτη.ο χυτοσίδηρος με τη μορφή κροκίδωσης ονομάζεται λευκός χυτοσίδηρος ή σίδηρος αυλής, ο χυτοσίδηρος Ο χυτοσίδηρος ονομάζεται όλκιμος σίδηρος.

Η χημική σύνθεση του σφαιροειδούς γραφίτη χυτοσιδήρου εκτός από το σίδηρο είναι συνήθως: περιεκτικότητα σε άνθρακα 3,0~4,0%, περιεκτικότητα σε πυρίτιο 1,8~3,2%, μαγγάνιο, φώσφορος, σύνολο θείου όχι περισσότερο από 3,0% και κατάλληλη ποσότητα οζωδών στοιχείων όπως σπάνια γη και μαγνήσιο .

Κύρια απόδοση

Τα χυτά από όλκιμο σίδηρο έχουν χρησιμοποιηθεί σχεδόν σε όλους τους μεγάλους βιομηχανικούς τομείς, οι οποίοι απαιτούν υψηλή αντοχή, πλαστικότητα, σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και αυστηρή αντοχή.

Βαρύ θερμικό και μηχανικό σοκ, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία ή χαμηλή θερμοκρασία, αντοχή στη διάβρωση και σταθερότητα διαστάσεων.Για να ικανοποιηθούν αυτές οι αλλαγές στις συνθήκες λειτουργίας, ο οζώδης χυτοσίδηρος έχει πολλές ποιότητες, παρέχοντας ένα ευρύ φάσμα μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων.

Τα περισσότερα από τα χυτά από όλκιμο σίδηρο, όπως καθορίζονται από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης ISO1083, παράγονται κυρίως σε μη κράμα.Προφανώς, αυτό το εύρος περιλαμβάνει ποιότητες υψηλής αντοχής με αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη από 800 Newton ανά τετραγωνικό χιλιοστό και επιμήκυνση 2%.Το άλλο άκρο είναι η υψηλή ποιότητα πλαστικού, η οποία έχει επιμήκυνση μεγαλύτερη από 17% και αντίστοιχα χαμηλή αντοχή (ελάχιστο 370 N/mm2).Η αντοχή και η επιμήκυνση δεν είναι η μόνη βάση για τους σχεδιαστές για την επιλογή υλικών, και άλλες καθοριστικές σημαντικές ιδιότητες περιλαμβάνουν αντοχή διαρροής, συντελεστή ελαστικότητας, αντοχή στη φθορά και αντοχή σε κόπωση, σκληρότητα και απόδοση κρούσης.Επιπλέον, η αντίσταση στη διάβρωση και στην οξείδωση καθώς και οι ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες μπορεί να είναι κρίσιμες για τους σχεδιαστές.Για να ικανοποιηθούν αυτές οι ειδικές χρήσεις, αναπτύχθηκε μια ομάδα όλκιμων σιδήρων ωστενίτη, που συνήθως ονομάζονται όλκιμοι σίδηροι Ni-Resis.Αυτοί οι ωστενιτικοί όλκιμοι σίδηροι είναι κυρίως κράμα με νικέλιο, χρώμιο και μαγγάνιο και περιλαμβάνονται στα διεθνή πρότυπα.