ダクタイル鋳鉄の概要
1.概要ダクタイル鋳鉄:
ダクタイル鋳鉄とは、溶鉄の凝固過程で炭素が球状の黒鉛として析出した鋳鉄のことです。ねずみ鋳鉄鋳鉄と比較して、その金属組織の最大の違いは、ねずみ鋳鉄の鋭いグラファイトの存在を回避するグラファイト形状の変化です。金属マトリックスに対するグラファイトの切断効果が大幅に減少し、フレークグラファイトによって引き起こされる応力集中が基本的に排除され、金属マトリックスの強度利用率が70〜90％になり、金属マトリックスの性能が大幅に向上します.
ダクタイル鋳鉄、鋼のように、熱処理と合金化対策により、その性能をさらに向上させることができます。たとえば、処理されたダクタイル鋳鉄は、伸びが最大 24% の良好な靭性と、基本的に鋼と同様の最大 1400Mpa の引張強度を実現できます。
鋼と比較して、ダクタイル鋳鉄には多くの利点があります。たとえば、鋳造性能は良好で、コストは比較的低いです。
生産量の継続的な増加と特性の開発により、ダクタイル鋳鉄は有望な金属構造材料として鍛造鋼と鋳鋼を部分的に置き換えることに成功しています。
2. ダクタイル鋳鉄の金属組織
機械的性質は金属の金属組織と密接に関係しており、金属組織の種類によって機械的性質の種類が決まります。球状鋳鉄も例外ではなく、黒鉛を球状化することによってのみ、金属マトリックスの役割が発揮され、鋳鉄の機械的特性が大幅に向上します。グラファイトを球状化することによってのみ、マトリックスの特性をより意味のあるものに変えることができます。
したがって、ダクタイル鋳鉄の金属組織学的研究は、ダクタイル鋳鉄を理解して使用するための前提条件です。
3. ダクタイル鋳鉄の形成
球状グラファイトの形成には、核形成と成長の 2 つの段階があります。核生成は黒鉛の主要なプロセスであり、溶融およびその後の球状化および接種処理中に多量の非金属介在物が溶鉄中に生成されます。初期の介在物は非常に小さく、その後の注入、充填、凝固の過程で互いに衝突、凝集、増大し、浮き上がったり沈んだりして黒鉛析出の核となります。
球状グラファイト コアの形成後、炭素原子はコア基板上に蓄積し始め、最終的に生成されるグラファイトの形状は、プロセス条件に影響される成長モードを決定します。
したがって、黒鉛の成長過程を制御することが球状黒鉛を得る鍵となります。