?灰鑄鐵的耐熱性較差,普通灰鑄鐵只能在小于400℃左右的溫度下工作,部分資料指出其zui高使用溫度約為200℃,在高溫環(huán)境下易出現(xiàn)性能劣化問題,具體表現(xiàn)如下:
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灰鑄鐵耐熱性差的原因
高溫氧化:在高溫下,灰鑄鐵表面易發(fā)生氧化反應(yīng),生成氧化鐵等物質(zhì),導(dǎo)致鑄件表面質(zhì)量下降。
熱生長:在反復(fù)加熱、冷卻過程中,灰鑄鐵會發(fā)生相變和氧化,引起體積膨脹(不可逆)和裂紋的形成,嚴(yán)重影響其使用壽命。
力學(xué)性能下降:隨著溫度的升高,灰鑄鐵的強(qiáng)度和硬度會顯著下降,導(dǎo)致其承載能力降低。
提高灰鑄鐵耐熱性的方法
合金化:在灰鑄鐵中加入硅、鋁、鉻等合金元素,可以在鑄鐵表面形成一層致密的氧化膜(如SiO?、Al?O?、Cr?O?),保護(hù)內(nèi)層不被氧化。這些合金元素還能提高固態(tài)相變的臨界點(diǎn),使鑄鐵在使用溫度范圍內(nèi)不致發(fā)生α的固態(tài)相變,減少因相變而造成的體積變化和顯微裂紋。
獲得單相基體:通過合金化或熱處理等手段,獲得單相鐵素體或奧氏體基體,使其不發(fā)生相變,減少因相變而引起的鑄鐵體積膨脹。
采用耐熱鑄鐵:耐熱鑄鐵是指在高溫下具有良好的抗氧化和抗生長能力的鑄鐵,如中硅耐熱鑄鐵、中硅球墨鑄鐵、高鋁耐熱鑄鐵、高鋁球墨鑄鐵、低鉻耐熱鑄鐵和高鉻耐熱鑄鐵等。這些耐熱鑄鐵通過合金化等手段顯著提高了耐熱性能,可用于制造爐底板、換熱器、坩堝爐、鍋爐、高爐等工業(yè)用爐的耐熱零件。