古今中外，球墨鑄鐵井蓋的生產(chǎn)

　　古今中外，球墨鑄鐵井蓋的生產(chǎn)是如何進(jìn)行的？又具有什么樣的歷史?？梢钥聪?。

　　國內

　　在河南鞏縣鐵生溝西漢中、晚期的冶鐵遺址中出土的鐵?，經(jīng)過(guò)金相檢驗，具有放射狀的球狀石墨， 球化率相當于現代標準水平。而現代的球墨鑄鐵則是遲至1947年才在國外研制成功的。我國古代的鑄鐵，在一個(gè)相當長(cháng)的時(shí)期里含硅量都偏低，也就是說(shuō)，在約2000年前的西漢時(shí)期，我國鐵器中的球狀石墨，就已由低硅的生鐵鑄件經(jīng)柔化退火的方法得到。這是我國古代鑄鐵技術(shù)的重大成就，也是世界冶金史上的奇跡。

　　球墨鑄鐵以其優(yōu)良的性能，在使用中有時(shí)可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼，在機械制造工業(yè)中得到廣泛應用。國際冶金行業(yè)過(guò)去一直認為球墨鑄鐵是英國人于1947年發(fā)明的。西方某些學(xué)者甚至聲稱(chēng)，沒(méi)有現代科技手段，發(fā)明球墨鑄鐵是不可想象的。1981年，我國球鐵專(zhuān)家采用現代科學(xué)手段，對出土的513件古漢魏鐵器進(jìn)行研究，通過(guò)大量的數據斷定漢代我國就出現了球狀石墨鑄鐵。有關(guān)論文在第18屆世界科技史大會(huì )上宣讀，轟動(dòng)了國際鑄造界和科技史界。國際冶金史專(zhuān)家于1987年對此進(jìn)行驗證后認為：古代中國已經(jīng)摸索到了用鑄鐵柔化術(shù)制造球墨鑄鐵的規律，這對世界冶金史作重新分期劃代具有重要意義。

　　國外

　　1947年英國H.Morrogh發(fā)現，在過(guò)共晶灰口鑄鐵中附加鈰，使其含量在0.02wt%以上時(shí)，石墨呈球狀。1948年美國A.P.Ganganebin等人研究指出，在鑄鐵中添加鎂，隨后用硅鐵孕育，當殘余鎂量大于0.04wt%時(shí)，得到球狀石墨。從此以后，球墨鑄鐵開(kāi)始了大規模工業(yè)生產(chǎn)。球墨鑄鐵作為新型工程材料的發(fā)展速度是令人驚異的。1949年世界球墨鑄鐵產(chǎn)量只有5萬(wàn)噸，1960年為53.5萬(wàn)噸，1970年增長(cháng)到500萬(wàn)噸，1980 年為760萬(wàn)噸，1990年達到915萬(wàn)噸。2000年達到1500萬(wàn)噸。球墨鑄鐵的生產(chǎn)發(fā)展速度在工業(yè)發(fā)達國家特別快。世界球墨鑄鐵產(chǎn)量的75%是由美國、日本、德國、意大利、英國、法國六國生產(chǎn)的。 中國球墨鑄鐵生產(chǎn)起步很早，1950年就研制成功并投入生產(chǎn)，中國的球墨鑄鐵年產(chǎn)量達230萬(wàn)噸，位于美國、日本之后，居世界第三位。適合中國國情的稀土鎂球化劑的研制成功，鑄態(tài)球墨鑄鐵以及奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵等各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)和研究工作均達到了很高的技術(shù)水平。

　?。?）鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵曲軸和鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵汽車(chē)底盤(pán)零件分別在我國二汽車(chē)廠(chǎng)、南京汽車(chē)廠(chǎng)和一汽車(chē)廠(chǎng)相繼投產(chǎn)。這標志著(zhù)中國鑄態(tài)球墨鑄鐵生產(chǎn)達到了較高水平。與之相適應的包外脫硫、雙聯(lián)法熔煉、瞬時(shí)孕育、孕育塊技術(shù)以及音頻檢測和熱分析快速分析等技術(shù)的采用，則標志著(zhù)中國大量流水生產(chǎn)汽車(chē)鑄件的技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距正在縮小。

　?。?）試驗研究了大斷面（壁厚大于120mm）球墨鑄鐵的冶金因素以及相應的生產(chǎn)工藝措施。采用適量的釔基重稀土復合球化劑、強制冷卻、順序凝固、延后孕育，必要時(shí)添加微量銻、鉍等可防止球墨鑄鐵件中心部位的石墨畸變和組織疏松等，現已成功地制作了38噸重的大型復雜結構件，17.5噸重的柴油機體、截面為805mm的球墨鑄鐵軋輥等。

　?。?）奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵的研究與應用。20世紀70年代初，幾乎同時(shí)中國、美國、芬蘭3個(gè)國家宣布研究成功了具有高強度、高韌性的奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵（國際上統稱(chēng)ADI），這種材質(zhì)的抗拉強度達1000MPa，因此它廣泛應用于齒輪以及各種結構件，與合金鋼相比，奧-貝球墨鑄鐵具有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

　?。?）球墨鑄鐵管和水平連續鑄造球墨鑄鐵型材。中國已相繼建成幾個(gè)球墨鑄鐵管廠(chǎng)，且近幾年還將有幾個(gè)球墨鑄鐵管廠(chǎng)建成。2000年，中國年產(chǎn)離心鑄造球墨鑄鐵管達90萬(wàn)噸。此外，中國自行研制的水平連續鑄造球墨鑄鐵型材生產(chǎn)線(xiàn)已通過(guò)國家鑒定，并已有多家企業(yè)投產(chǎn)。再加上中國引進(jìn)的一條生產(chǎn)線(xiàn)，至2002年，中國年產(chǎn)球墨鑄鐵型材的能力達數萬(wàn)噸。

　?。?）系統地測定了稀土鎂球墨鑄鐵的力學(xué)性能及其他性能，為設計人員提供了有關(guān)數據。測定了稀土鎂球墨鑄鐵的比重、導熱性、電磁性等物理性能，結合金相標準研究了石墨和基體組織對球墨鑄鐵性能的影響規律。系統地測定了鐵素體球墨鑄鐵在常溫、低溫、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的各種性能。此外，還研究了稀土鎂球墨鑄鐵的應力應變性能、小能量多沖抗力和斷裂韌性，并開(kāi)始用于指導生產(chǎn)。結合球墨鑄鐵齒輪的應用，還系統地研究了球墨鑄鐵的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度，以及球墨鑄鐵齒輪的點(diǎn)蝕、剝落機理等。

　?。?）稀土鎂球墨鑄鐵。在高強度低合金球墨鑄鐵方面，除了對銅、鉬研究較多外，還對鎳、鈮等進(jìn)行了研究。在利用天然釩鈦生鐵制作釩鈦合金球墨鑄鐵方面，中國國內一些單位進(jìn)行了大量、系統的工作。中錳球墨鑄鐵雖然在性能上不夠穩定，在系統研究與生產(chǎn)應用，取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。

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