Żeliwo sferoidalne to wysokowytrzymały materiał żeliwny opracowany w latach pięćdziesiątych XX wieku.Jego kompleksowe właściwości są zbliżone do stali.Ze względu na swoje doskonałe właściwości, został on z powodzeniem zastosowany w niektórych odlewach o wysokich wymaganiach dotyczących naprężeń, wytrzymałości, wiązkości i odporności na zużycie.Żeliwo sferoidalne szybko stało się materiałem żeliwnym, który jest szeroko stosowany po żeliwie szarym.Tak zwane „zastąp stal żelazem” odnosi się głównie do żeliwa sferoidalnego.

Żeliwo sferoidalne to grafit sferoidalny otrzymywany w wyniku obróbki sferoidalnej i inokulacji, która skutecznie poprawia właściwości mechaniczne żeliwa, a zwłaszcza poprawia jego plastyczność i udarność, uzyskując w ten sposób wyższą wytrzymałość niż stal węglowa.

Historia rozwoju żeliwa sferoidalnego w Chinach

Żelazo odkryto w hutach żelaza w środkowej i późnej zachodniej dynastii Han w Tieshenggou, w hrabstwie Gongxian, w prowincji Henan, a nowoczesne żeliwo sferoidalne za granicą udało się opracować dopiero w 1947 r. Żeliwo stosowane w starożytnych Chinach charakteryzuje się niską zawartością krzemu długi okres czasu.Oznacza to, że około 2000 lat temu za czasów zachodniej dynastii Han sferyczny grafit w chińskich wyrobach żelaznych był zmiękczany za pomocą odlewów z surówki o niskiej zawartości krzemu, otrzymywanych przez wyżarzanie.Jest to starożytna chińska technologia żeliwa.Do najważniejszych osiągnięć sztuki zaliczają się także cuda w historii hutnictwa na świecie.

W 1981 roku chińscy eksperci z żeliwa sferoidalnego wykorzystali nowoczesne metody naukowe do zbadania 513 starożytnych wyrobów z żelaza Han i Wei i na podstawie dużej liczby danych ustalili, że żeliwo z grafitem sferoidalnym pojawiło się w Chinach za czasów dynastii Han.Referaty na ten temat odczytano na XVIII Światowej Konferencji Historii Nauki i Techniki, która wywołała sensację w międzynarodowym odlewnictwie oraz w historii nauki i technologii.Międzynarodowi eksperci historii metalurgii zweryfikowali to w 1987 roku: Starożytne Chiny odkryły już zasadę wykorzystania żeliwa sferoidalnego do produkcji żeliwa sferoidalnego, co ma ogromne znaczenie dla przeklasyfikowania światowej historii metalurgii.

Kompozycja

Żeliwo to stop żelaza z węglem o zawartości węgla większej niż 2,11%.Otrzymuje się go z surówki przemysłowej, złomu stalowego i innej stali oraz jej materiałów stopowych poprzez topienie w wysokiej temperaturze i formowanie odlewnicze.Oprócz Fe węgiel zawarty w innym żeliwie wytrąca się w postaci grafitu.Jeżeli wytrącony grafit ma postać pasków, żeliwo nazywa się żeliwem szarym lub żeliwem szarym; żeliwo w postaci ślimaków nazywa się żeliwem z grafitem wermikularnym;żeliwo w postaci kłaczków nazywane jest żeliwem białym lub żeliwem stoczniowym; żeliwo Żeliwo nazywane jest żeliwem sferoidalnym.

Skład chemiczny żeliwa sferoidalnego z wyjątkiem żelaza to zwykle: zawartość węgla 3,0 ~ 4,0%, zawartość krzemu 1,8 ~ 3,2%, manganu, fosforu, siarki ogółem nie więcej niż 3,0% oraz odpowiednia ilość pierwiastków sferoidalnych, takich jak pierwiastki ziem rzadkich i magnez .

Główny występ

Odlewy z żeliwa sferoidalnego są stosowane w prawie wszystkich głównych sektorach przemysłu, które wymagają wysokiej wytrzymałości, plastyczności, wytrzymałości, odporności na zużycie i ścisłej wytrzymałości.

Ciężki szok termiczny i mechaniczny, odporność na wysoką lub niską temperaturę, odporność na korozję i stabilność wymiarowa.Aby sprostać tym zmianom warunków pracy, żeliwo sferoidalne posiada wiele gatunków, zapewniających szeroki zakres właściwości mechanicznych i fizycznych.

Większość odlewów z żeliwa sferoidalnego, określonych przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną ISO1083, produkowana jest głównie w stanie niestopowym.Oczywiście zakres ten obejmuje gatunki o wysokiej wytrzymałości, o wytrzymałości na rozciąganie większej niż 800 niutonów na milimetr kwadratowy i wydłużeniu wynoszącym 2%.Drugą skrajnością jest gatunek o wysokiej plastyczności, który charakteryzuje się wydłużeniem większym niż 17% i odpowiednio niską wytrzymałością (minimum 370 N/mm2).Wytrzymałość i wydłużenie nie są jedyną podstawą, dla której projektanci wybierają materiały. Inne decydujące ważne właściwości obejmują granicę plastyczności, moduł sprężystości, odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniową, twardość i udarność.Ponadto odporność na korozję i utlenianie, a także właściwości elektromagnetyczne mogą mieć kluczowe znaczenie dla projektantów.Aby sprostać tym specjalnym zastosowaniom, opracowano grupę żeliwa sferoidalnego austenitowego, zwykle zwanego żeliwem sferoidalnym Ni-Resis.Te austenityczne żeliwo sferoidalne są głównie stopowe z niklem, chromem i manganem i są wymienione w międzynarodowych normach.