Hvorfor er vermicular grafit støbejern bedre end gråt støbejern i varmebestandighed?
Hvorfor er vermikulært grafitstøbejern bedre i varmebestandighed end gråt støbejern?
Grafitmorfologi: Grafitten af vermikulært grafitstøbejern er ormeformet-, kort og tyk med stumpe ender. Denne morfologi gør grafitten tættere bundet til metalmatricen, hvilket effektivt kan hindre varmeoverførsel og har ringe skærende effekt på matrixen ved høje temperaturer, hvilket reducerer termisk stresskoncentration. Flagegrafitten af gråt støbejern er skarp og slank, som en "revnekilde", som er let at forårsage revneudbredelse under høj temperatur termisk stress og reducere varmebestandigheden.
Matrixstruktur: Vermiculariserende middel og podemiddel tilsættes under produktionsprocessen af vermikulært grafitstøbejern for at gøre matrixstrukturen mere tæt og ensartet med mindre komponentadskillelse. Dette gør det muligt at opretholde en god organisationsstrukturstabilitet ved høje temperaturer og reducere ydeevneforringelse forårsaget af organisatoriske ændringer. Matrixstrukturen af gråt støbejern er dårlig i ensartethed og tæthed og er tilbøjelig til problemer såsom grov og løs organisation ved høje temperaturer, hvilket påvirker varmebestandigheden.
Kemisk sammensætning: Vermikulært grafitstøbejern indeholder ofte en vis mængde legeringselementer, såsom sjældne jordarter og magnesium. Disse elementer kan forbedre oxidationsmodstanden og højtemperaturstyrken af støbejern og forbedre varmebestandigheden. For eksempel kan sjældne jordarters grundstoffer rense smeltet jern, forbedre flydendeheden af smeltet jern, forfine korn, forbedre organisationen og forbedre oxidationsmodstand og termisk træthedsmodstand. Grått støbejern har generelt et lavt indhold af legeringselementer, og dets oxidationsmodstand og høje temperaturstyrke er ikke så god som hos vermikulært grafitstøbejern.
2. Hvorfor har vermicular grafit støbejern god varmebestandighed?
Højere oxidationsmodstand: Under høje temperaturer kan vermikulært grafitstøbejern danne en tæt oxidfilm på overfladen, som kan forhindre det indre metal i at blive yderligere oxideret, så det har bedre oxidationsmodstand og kan modstå langtidsvirkninger af højere temperaturer.-
Bedre termisk træthedsmodstand: På grund af grafitmorfologien og matrixorganiseringsegenskaberne for vermikulært grafitstøbejern kan det bedre modstå virkningerne af termisk stress under gentagne opvarmnings- og afkølingscyklusser, reducere generering og udvidelse af termiske træthedsrevner og har god termisk træthedsmodstand.
Stabil høj-temperaturstyrke: Ved høje temperaturer kan vermikulært grafitstøbejern stadig opretholde en høj styrke. Stabiliteten af dens matrixstruktur og legeringselementernes rolle gør den mindre tilbøjelig til at deformeres og gå i stykker, når den udsættes for høje-temperaturbelastninger, og den kan fungere stabilt i et miljø med høje-temperaturer i lang tid.
Generelt kan vermikulært grafitstøbejern opretholde en god ydeevne i temperaturområdet 300 grader - 800 grader og er velegnet til en række forskellige høje-temperaturarbejdsscenarier, såsom bilmotorcylindre, udstødningsrør, glasforme osv.
3. Hvorfor er varmebestandigheden af gråt støbejern dårlig?
Påvirkningen af grafitmorfologi: Grafitten i gråt støbejern er flaget. Denne morfologi gør grænsefladen mellem grafit og matrixen stor og bliver en kanal for varmeoverførsel ved høje temperaturer, hvilket accelererer varmeledning, hvilket får den samlede temperatur af støbningen til at stige hurtigt. Desuden er enderne af flagegrafitten skarpe, ligesom revnekilder. Under påvirkning af termisk stress er det let at forårsage revneudvidelse, hvilket reducerer støbningens styrke og varmebestandighed.
Påvirkningen af matrixstruktur: Matrixstrukturen af gråt støbejern har normalt flere defekter, såsom porer, urenheder osv. Ved høje temperaturer vil disse defekter blive stresskoncentrationssteder, hvilket let kan føre til lokal skade på organisationen. Samtidig er matrixstrukturen også tilbøjelig til grafitisering ved høje temperaturer, hvilket reducerer de mekaniske egenskaber af støbegodset og yderligere påvirker dets varmebestandighed.
Indflydelse af kemisk sammensætning: Grått støbejern har et lavt indhold af legeringselementer og mangler elementer, der kan forbedre varmebestandigheden, såsom chrom, molybdæn og nikkel. Disse legeringselementer kan danne en tæt oxidfilm på overfladen af støbegodset, forbedre oxidationsmodstanden og forbedre stabiliteten og høj-temperaturstyrken af matrixen. På grund af manglen på disse elementer i gråt støbejern er dets oxidationsmodstand og termisk deformationsmodstand svag.
