Mengapakah besi tuang grafit vermikular lebih baik daripada besi tuang kelabu dalam rintangan haba?
Mengapakah besi tuang grafit vermikular lebih baik dalam rintangan haba daripada besi tuang kelabu?
Morfologi grafit: Grafit besi tuang grafit vermikular adalah berbentuk-cacing, pendek dan tebal, dengan hujung tumpul. Morfologi ini menjadikan grafit lebih terikat pada matriks logam, yang boleh menghalang pemindahan haba secara berkesan, dan mempunyai sedikit kesan pemotongan pada matriks pada suhu tinggi, mengurangkan kepekatan tegasan haba. Grafit serpihan besi tuang kelabu adalah tajam dan langsing, seperti "sumber retak", yang mudah menyebabkan penyebaran retak di bawah tekanan terma suhu tinggi dan mengurangkan rintangan haba.
Struktur matriks: Agen vermikularisasi dan inokulan ditambah semasa proses pengeluaran besi tuang grafit vermikular untuk menjadikan struktur matriks lebih padat dan seragam, dengan kurang pengasingan komponen. Ini membolehkannya mengekalkan kestabilan struktur organisasi yang baik pada suhu tinggi dan mengurangkan kemerosotan prestasi yang disebabkan oleh perubahan organisasi. Struktur matriks besi tuang kelabu adalah lemah dalam keseragaman dan ketumpatan, dan terdedah kepada masalah seperti organisasi kasar dan longgar pada suhu tinggi, menjejaskan rintangan haba.
Komposisi kimia: Besi tuang grafit vermikular selalunya mengandungi sejumlah unsur pengaloian, seperti nadir bumi dan magnesium. Unsur-unsur ini boleh meningkatkan rintangan pengoksidaan dan kekuatan suhu tinggi besi tuang dan meningkatkan rintangan haba. Sebagai contoh, unsur nadir bumi boleh menulenkan besi cair, meningkatkan kecairan besi cair, menapis bijirin, menambah baik organisasi, dan meningkatkan rintangan pengoksidaan dan rintangan keletihan haba. Besi tuang kelabu umumnya mempunyai kandungan unsur mengaloi yang rendah, dan rintangan pengoksidaan dan kekuatan suhu tingginya tidak sebaik besi tuang grafit vermikular.
2. Mengapakah besi tuang grafit vermikular mempunyai rintangan haba yang baik?
Rintangan pengoksidaan yang lebih tinggi: Di bawah persekitaran suhu tinggi, besi tuang grafit vermikular boleh membentuk filem oksida padat pada permukaan, yang boleh menghalang logam dalaman daripada terus teroksida, supaya ia mempunyai rintangan pengoksidaan yang lebih baik dan boleh menahan kesan jangka-panjang suhu yang lebih tinggi.
Rintangan keletihan haba yang lebih baik: Oleh kerana morfologi grafit dan ciri-ciri organisasi matriks besi tuang grafit vermikular, ia boleh menahan dengan lebih baik kesan tekanan haba semasa pemanasan berulang dan kitaran penyejukan, mengurangkan penjanaan dan pengembangan retakan keletihan haba, dan mempunyai rintangan keletihan haba yang baik.
Kekuatan suhu tinggi-yang stabil: Pada suhu tinggi, besi tuang grafit vermikular masih boleh mengekalkan kekuatan yang tinggi. Kestabilan struktur matriksnya dan peranan unsur mengaloi menjadikannya kurang berkemungkinan berubah bentuk dan pecah apabila dikenakan-beban suhu tinggi, dan ia boleh berfungsi secara stabil dalam persekitaran-suhu tinggi untuk jangka masa yang lama.
Secara umumnya, besi tuang grafit vermikular boleh mengekalkan prestasi yang baik dalam julat suhu 300 darjah - 800 darjah, dan sesuai untuk pelbagai senario kerja suhu tinggi-, seperti silinder enjin kereta, paip ekzos, acuan kaca, dsb.
3. Mengapakah rintangan haba besi tuang kelabu lemah?
Pengaruh morfologi grafit: Grafit dalam besi tuang kelabu adalah mengelupas. Morfologi ini menjadikan kawasan antara muka antara grafit dan matriks besar, dan menjadi saluran untuk pemindahan haba pada suhu tinggi, mempercepatkan pengaliran haba, menyebabkan suhu keseluruhan tuangan meningkat dengan cepat. Selain itu, hujung grafit serpihan adalah tajam, seperti sumber retak. Di bawah tindakan tegasan haba, mudah untuk menyebabkan pengembangan retak, mengurangkan kekuatan dan rintangan haba tuangan.
Pengaruh struktur matriks: Struktur matriks besi tuang kelabu biasanya mempunyai lebih banyak kecacatan, seperti liang, kekotoran, dan lain-lain. Pada suhu tinggi, kecacatan ini akan menjadi tapak kepekatan tekanan, yang boleh membawa kepada kerosakan tempatan organisasi dengan mudah. Pada masa yang sama, struktur matriks juga terdedah kepada grafitisasi pada suhu tinggi, yang mengurangkan sifat mekanikal tuangan dan seterusnya menjejaskan rintangan habanya.
Pengaruh komposisi kimia: Besi tuang kelabu mempunyai kandungan unsur aloi yang rendah dan kekurangan unsur yang boleh meningkatkan rintangan haba, seperti kromium, molibdenum dan nikel. Unsur aloi ini boleh membentuk filem oksida padat pada permukaan tuangan, mempertingkatkan rintangan pengoksidaan dan meningkatkan kestabilan dan-kekuatan suhu tinggi matriks. Oleh kerana kekurangan unsur-unsur ini dalam besi tuang kelabu, rintangan pengoksidaan dan rintangan ubah bentuk haba adalah lemah.
