球墨铸铁

在城市道路上每隔几百米就能看到一个井盖。平时也没多少人关注，有时候甚至觉得很碍事。

虽然井盖看起来不起眼，但是它的生存环境非常恶劣。它处于车水马龙的马路中间，每天被无数车辆碾压，被汽车尾气腐蚀。

还有无数次的雨水污水侵蚀，冬天冷夏的高温差，甚至还有防贼。

那么井盖是什么材料做的呢？

这种材料是球墨铸铁，现在路上大部分井盖都用这种材料。(当然还有水泥复合材料，再生树脂材料，高分子基复合材料等等。)

球墨铸铁

说到球墨铸铁，很多朋友会很陌生，但是说到铸铁，大家都会很熟悉。球墨铸铁是铸铁的一种。

球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，其内部元素在铁水凝固过程中形成球状石墨。

通过加热石墨材料，可以成功地将铸铁的性能提高到接近钢的性能，所以有了用铁(球墨铸铁)带钢的说法。

通过选择合适的金属元素，将它们结合在一起，这是保证材料良好性能的基本条件。所有球墨铸铁的主要成分是碳、硅、锰、磷和稀土元素。

球墨铸铁发展

铸铁是法国人在1722年发明的。当时开发了白心可锻铸铁，后来又陆续开发了黑心可锻铸铁。

直到1947年，一个英国人发现一种铸铁中有球状石墨，实际上是一种球墨铸铁。

后来经过不断的改进，在铸铁中加入了一些稀土和镁，得到了真正的球墨铸铁。从此开始大规模生产和应用，成为应用最广泛的铸铁材料。

众所周知，中国是世界上最早开始金属冶炼的国家之一。

因此，在我国古代冶炼遗址出土的一些铁中，发现有少量放射状球状石墨出现。

据考证，这些铁器出现在两千多年前的西汉时期，再次证明了中国古代已经有了非常高的冶炼技术。

球墨铸铁的特点

球墨铸铁具有强度高、重量轻、韧性好、耐冲击、耐高低温等优点，因此广泛应用于机械的一些关键零部件，如曲轴、阀门、管道等。

但是球墨铸铁和其他所有材料一样，也有一些缺点，其中最重要的就是铸造要求高，容易造成产品缺陷。

比如某种元素的含量多了，铸出的球墨铸铁内部结构就会发生变化，出现孔洞、凹陷、表面粗糙等缺陷。

还会有更多的杂质，产品暗淡，裂纹和变形等。，需要在铸造过程中不断改进和完善，以克服这些缺陷。

球墨铸铁的分类

球墨铸铁的品牌主要由它的代号字母QT，最低抗拉强度和最低延伸率组成。在国家标准中，球墨铸铁有以下八个品牌。

等温淬火球铁，牌号QT900-02，具有很高的强度和耐磨性，综合力学性能很高。它通常用于制造必须承受重负荷、摩擦和冲击的机车车轮。

铁素体球墨铸铁，品牌有QT400-17、QT400-15、QT450-10，具有强度低但韧性高的特点，主要用于承受较大冲击和振动的零件，如一些车辆的底盘零件。

碳球墨铸铁，牌号为QT500-07和QT600-03，具有强度高、韧性好的特点，主要用于制造一些汽车零部件。

珠光体球墨铸铁，牌号为QT700-02和QT800-02，具有较高的强度和硬度，一定的韧性和良好的耐磨性，所以常用来制造一些曲轴和齿轮，这些零件容易磨损。

球墨怎么形成的

球墨铸铁的铸造工艺采用球墨铸造技术，球墨铸铁也可以像钢一样，通过热处理等工艺来提高其使用性能。

在球墨铸铁形成的过程中，铁水中的石墨变成了球状，也正是由于石墨的球化，球墨铸铁具有很多优点。

球形石墨的形成经历了两个阶段。第一，是石墨形核。在铁水熔化成液体的过程中，许多非金属和一些杂质在游动中相互碰撞，最后会聚集在一起成为石墨球核。

石墨成核后，许多碳原子开始聚集在石墨核上。随着越来越多碳原子的堆积，最终会变成球状，这是球状石墨的第二次生长过程。

因此，为了在铸造过程中获得球状石墨，控制石墨的生长过程是非常重要的。

球墨铸铁作为一种具有许多优点的材料，现在已经发展到第二代球墨铸铁，其中加入了更多的硅，甚至使硅的含量超过碳。

这样的球墨铸铁会有更好的抗拉强度，重量更轻，这与以前的球磨铸铁有很大的不同，球磨铸铁在抗拉强度提高后塑性会降低。

中国作为铸造行业大国，增加材料强度但减轻重量，也将成为未来材料的发展方向。通过不断提高球墨铸铁的成分和性能，球墨铸铁将在未来的更多领域得到广泛应用。

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