[连载][翻译]白口铁、灰口铁和球墨铸铁的分析

燃溪 · 发表于 2016-10-11 21:45:45

   这时我最近在读的一本英国的工程材料的书，翻译了其中的一段，大家觉得好的话，会继续节选翻译，如果觉得不好，也请说一说，谈一谈

1、灰口铁：
   铸造普通灰口铁生产的关键，是较低的冷却速度，因为这给碳充足的时间，从奥氏体当中析出，并成为长条状的石墨。它的微观图像是，以较为柔软的铁素体为基，掺杂条状的石墨。铁素体的硬度较低，大概150HV，强度和低碳钢近似。
   尽管压力性能良好，多用于机床和器械的支撑块，但是其微观结构中存在的条状石墨极大地削减了它受拉能力。这和有很强韧性的低碳钢形成鲜明的对比。
   在工业革命时代，过脆的灰口铁，给人们带来了很多痛苦回忆，当将它用作蒸汽管道和承受张力的结构时，会突然的断裂，造成很多很多的灾难事故。但审慎的使用时，比如世界上第一座全金属大桥，横跨赛文河（什罗普郡，英国），因为在结构设计上避免了过强的张力，也证明了灰铸铁结构的适用性。

2、白口铁：
   白口铁因为其含碳量和冷却速度的关系，其中的石墨以渗碳体的形式存在，渗碳体是众所周知的一种既脆又硬的相。它的这种特性也有一定的用途，比如用作切割的工具，但需要合适的设计。
   确切的说，因为白口铁对于冷却速度特别敏感，在生产的时候，一次浇注往往会夹杂灰口铁。这时候，必须通过切削来确定获得的组织是哪一种。
正宗的白口铁是很难通过传统的切削方式进行加工的，必须进行磨削加工。
   在铸铁的生产过程中，硅是一个十分重要的元素，它可以使渗碳体分解，并促进碳元素的析出，形成灰铸铁组织。
   硫，锰和磷在铸铁生产中也经常用到。
   硫的作用和硅正好相反，它抑制石墨的析出，从而使铸铁变脆，这是硫化铁的特性之一。
   锰可以和硫形成硫化锰，固溶在铸铁里面，它不仅可以促进石墨的析出，还可以使残留的碳稳定存在，并且提高铸铁的硬度，细化晶粒，提高强度。磷可以形成磷化三铁，它的共晶体的熔点在950度，因此在高硫铸铁的生产中，可以提供良好的流动性，适于薄片型材的铸造。但是它的硬度太高，缺乏韧性，如果控制不好，就会变得非常的脆。

3、球墨铸铁
   灰铸铁中的条状石墨，是铸铁缺乏韧性的关键因素，神奇的是，经过一个球化的过程，它们可以变成十分紧凑的球状，并因此克服其在抗拉性能上的痼疾。这通过一个被深刻理解的过程——在浇注之前，及时的投入铈或者镁，效果是戏剧化的，在微观结构中很容易看到。它将在拉力上几乎没有任何韧性的铸铁，转变成了可以和钢材相比肩的材料。
   当用镁来做诱导剂的时候，需要注意，提前投入超过百分之二点五的硅，来防止细小截面上的白口铁的产生。
   现在也有其他的变体，比如最近发现的等温淬火的生产方法，已经广泛的应用在了需要高强度材料的情况。经过等温淬火的高韧性铸铁，其强度可以和焊接钢结构比肩，并大量应用在了汽车行业当中。

wangbobo1988122 · 发表于 2016-10-12 08:14:54

淡然 · 发表于 2016-10-12 09:10:14

比较不错，继续。

燃溪 · 发表于 2016-10-12 20:15:11

淡然发表于 2016-10-12 09:10/ }$ s1 j- W( b+ ]* X/ l
比较不错，继续。

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