Nodularno željezo je materijal od lijevanog željeza visoke čvrstoće razvijen 1950-ih.Njegova sveobuhvatna svojstva slična su čeliku.Na temelju svojih izvrsnih svojstava, uspješno se koristio za neke odljevke s visokim zahtjevima performansi u pogledu naprezanja, čvrstoće, žilavosti i otpornosti na trošenje.Nodularni lijev brzo se razvio u materijal od lijevanog željeza koji se široko koristi nakon sivog lijeva.Takozvani "zamijenite čelik željezom" uglavnom se odnosi na nodularni ljev.

Nodularni lijev je nodularni grafit dobiven nodularizacijom i tretmanom inokulacije, koji učinkovito poboljšava mehanička svojstva lijevanog željeza, posebno poboljšava plastičnost i žilavost, čime se postiže veća čvrstoća od ugljičnog čelika.

Povijest razvoja nodularnog lijeva u Kini

Željezo je iskopano iz mjesta taljenja željeza u srednjoj i kasnoj zapadnoj dinastiji Han u Tieshenggou, okrug Gongxian, provincija Henan, a moderni nodularni lijev nije uspješno razvijen u inozemstvu sve do 1947. Lijevano željezo u drevnoj Kini ima nizak sadržaj silicija za dugo vremensko razdoblje.Odnosno, u Zapadnoj dinastiji Han prije otprilike 2000 godina, sferni grafit u kineskom željeznom posuđu bio je omekšan odljevcima od sirovog željeza s niskim sadržajem silicija koji se dobivao žarenjem.Ovo je drevna kineska tehnologija lijevanog željeza.Velika dostignuća umjetnosti su i čuda u povijesti metalurgije u svijetu.

Kineski stručnjaci za nodularno željezo su 1981. godine upotrijebili suvremene znanstvene metode za proučavanje 513 drevnih željeznih predmeta Han i Wei koji su otkriveni i na temelju velikog broja podataka utvrdili da se nodularni grafitni lijev pojavio u Kini u dinastiji Han.Povezani radovi pročitani su na 18. svjetskoj konferenciji o povijesti znanosti i tehnologije, koja je senzacionalizirala međunarodno ljevaoništvo i povijest znanosti i tehnologije.Međunarodni stručnjaci za metaluršku povijest potvrdili su to 1987.: drevna Kina je već pronašla pravilo korištenja nodularnog lijeva za proizvodnju nodularnog lijeva, što je od velikog značaja za reklasifikaciju svjetske metalurške povijesti.

Sastav

Lijevano željezo je legura željeza i ugljika s udjelom ugljika većim od 2,11%.Dobiva se iz industrijskog sirovog željeza, otpadnog čelika i drugog čelika i njegovih legiranih materijala putem visokotemperaturnog taljenja i lijevanja.Osim Fe, ugljik sadržan u drugom lijevanom željezu taloži se u obliku grafita.Ako je istaloženi grafit u obliku traka, lijev se naziva sivi lijev ili sivi lijev; lijev u obliku crva naziva se vermikularni grafitni lijev;lijevano željezo u obliku pahuljica naziva se bijelim lijevanim željezom ili lijevima; lijevano željezo Lijevano željezo naziva se nodularno željezo.

Kemijski sastav sferoidnog grafitnog lijevanog željeza osim željeza obično je: sadržaj ugljika 3,0~4,0%, sadržaj silicija 1,8~3,2%, mangan, fosfor, ukupni sumpor ne više od 3,0% i odgovarajuća količina nodularnih elemenata kao što su rijetke zemlje i magnezij .

Glavna izvedba

Odljevci od nodularnog željeza korišteni su u gotovo svim glavnim industrijskim sektorima, koji zahtijevaju visoku čvrstoću, plastičnost, žilavost, otpornost na trošenje i strogu otpornost.

Teški toplinski i mehanički udar, otpornost na visoke ili niske temperature, otpornost na koroziju i stabilnost dimenzija.Kako bi zadovoljio ove promjene u uvjetima rada, nodularni lijev ima mnogo stupnjeva, pružajući širok raspon mehaničkih i fizičkih svojstava.

Većina odljevaka od nodularnog željeza prema specifikaciji Međunarodne organizacije za standardizaciju ISO1083 uglavnom se proizvodi u nelegiranom stanju.Očito, ovaj raspon uključuje tipove visoke čvrstoće s vlačnom čvrstoćom većom od 800 Newtona po kvadratnom milimetru i istezanjem od 2%.Druga krajnost je visoka plastičnost, koja ima istezanje veće od 17% i odgovarajuću nisku čvrstoću (minimalno 370 N/mm2).Čvrstoća i istezanje nisu jedina osnova za dizajnere pri odabiru materijala, a druga odlučujuća važna svojstva uključuju granicu tečenja, modul elastičnosti, otpornost na trošenje i čvrstoću na zamor, tvrdoću i performanse pri udaru.Osim toga, otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju, kao i elektromagnetska svojstva mogu biti kritični za dizajnere.Kako bi se zadovoljile te posebne namjene, razvijena je skupina austenitnih nodularnih lijeva, obično nazvanih Ni-Resis nodularna željeza.Ova austenitna nodularna željeza uglavnom su legirana s niklom, kromom i manganom, te su navedena u međunarodnim standardima.