ダクタイル鋳鉄

ダクタイル鋳鉄は、下水管、マンホールのふた、スパナ、自動車やトラクターの部品など、実生活で非常によく使われている。 ダクタイル鋳鉄の製造では、黒鉛の分布パターンを改善するためにフェロシリコンが使用され、黒鉛化の形成が促進される。 鋳鉄とダクタイル鋳鉄の違いは、ダクタイル鋳鉄が黒鉛の分布パターンを変化させることで、鋳鉄のような鋭利な黒鉛パターンの存在を避け、切り込みの役割を効果的に改善し、フレーク状黒鉛に起因する応力集中現象を基本的に排除することである。

ダクタイル鋳鉄

ダクタイル鋳鉄とは?

ダクタイル鋳鉄は鋳鉄が凝固する過程の鉄液で、炭素から球状黒鉛が析出する。 その金属マトリックスの強度利用率は70%~90%に達することができ、金属マトリックスの性能を大きく向上させます。 通常、ダクタイル鋳鉄の製造工程では、黒鉛の形態を改善するためにフェロシリコンを原料として使用する必要がある。フェロシリコンは多量のケイ素を含むため、黒鉛化の形成を促進し、ダクタイル鋳鉄の生産効率を大幅に向上させることができるからである。 ダクタイル鋳鉄の強度と耐食性を向上させるため、ダクタイル鋳鉄の製造工程で意図的にケイ素と炭素を添加するため、ダクタイル鋳鉄は錆びにくい。

ダクタイル鋳鉄の用途

ダクタイル鋳鉄は、その可塑性と金属マトリックスの強度の高い利用により、排水管、マンホール蓋、金物工具、自動車用ブレーキパッド、トラクター部品などの製造原料として広く使用されている。 ダクタイル鋳鉄はまた、耐食性に優れているため、自動車用クランクシャフトやプーリーの製造にも広く使用されている。

ダクタイル鋳鉄製造工程

ダクタイル鋳鉄の製造工程は主に2つの段階に分けることができます:核生成と球状黒鉛の成長。 核生成は、ダクタイル鋳鉄の生産は重要なプロセスであり、溶融とその後の球状化、妊娠処理の鉄は、多数の非金属介在物を生成し、その後の鋳造、充填、互いに衝突の凝固過程で、重合は、上方または下方に大きくなり、コアの黒鉛沈殿の形成。 ダクタイル鋳鉄の黒鉛コアが形成された後、炭素原子がコア基板上に積み重なり始める。 生成する黒鉛の最終的な形状は、プロセス条件に影響される。

ダクタイル鋳鉄の製造工程における球状黒鉛の中子

ダクタイル鋳鉄の特性

粒核組織と機械的特性は関連しており、ダクタイル鋳鉄の特性に影響を与える。 ダクタイル鋳鉄の製造工程では、黒鉛の球状化状態を良好にすることが、ダクタイル鋳鉄を製造するための重要な条件の一つです。 黒鉛球状化状態が良好であれば、ダクタイル鋳鉄は金属マトリックスの役割を果たすことができ、その機械的特性は大幅に向上します。 ダクタイル鋳鉄の特性によって5段階に分けることができ、次の表はダクタイル鋳鉄の特性について詳しく紹介する。

球体化グレード特性球形化率
#1グラファイトは球状で、少量の凝集がある≥95
#2グラファイトはほとんどが球状で、残りは凝集体とごく少量のフロックである。90~95
#3グラファイトのほとんどは凝集し、残りは凝集した凝集体である80~90
#4グラファイトはワーム状に分散し、残りは球状または凝集している70~80
#5グラファイトは、凝集したワーム、フレーク、球状、凝集体の形をしている60~70

ダクタイル鋳鉄と鋼鉄の違いは何ですか?

ダクタイル鋳鉄は、鋼鉄に次ぐ新しい冶金プロセスとして、鋼鉄よりも多くの利点がある。 ダクタイル鋳鉄は、鋼と同様に熱処理や合金化などの加工を施すことで、その性能をさらに向上させることができる。 例えば、ダクタイル鋳鉄を合金化処理することで、非常に優れた靭性、最大24%の伸び、最大1400MPaの引張強度を得ることができ、基本的に鋼の性能に近づきます。 ダクタイル鋳鉄の性能は鋼鉄よりも優れているため、生産コストは鋼鉄よりも低く、原材料製品として鍛鋼や鋳鋼の大部分を置き換え、有望な金属構造原材料となる。

ダクタイル鋳鉄におけるフェロシリコンの重要な役割

1.フェロシリコンは通常、ダクタイル鋳鉄に1~3%添加され、引張強さ、圧縮強さ、降伏強さなどのダクタイル鋳鉄の機械的性質を著しく改善することができる。 さらに、フェロシリコンはダクタイル鋳鉄の延性と靭性を向上させることができるため、高強度と高靭性が要求される用途に適している。

2.フェロシリコン中のケイ素は鉄と化学反応を起こし、強い耐摩耗性を持つ鉄ケイ化物という新しい物質を形成することができる。 ダクタイル鋳鉄中の鉄珪化物の含有量が高いほど、ダクタイル鋳鉄の耐摩耗性が向上する。

3.フェロシリコン中のケイ素は優れた酸化防止剤であり、高温での鉄の酸化を防ぎ、ダクタイル鋳鉄の材料特性を維持することができる。 同時に、フェロシリコンはダクタイル鋳鉄中の硫黄含有量を減らし、ダクタイル鋳鉄の酸化損失を減らすことができる。

鋳造用フェロシリコン

鋳鉄に優しい鑫龍森フェロシリコン

鑫龍森ズは、鋳鉄に親和性のあるフェロシリコンを製造しており、鋳鉄用フェロシリコンの原料として高純度で灰分の少ない珪岩を使用し、先進的な製造工程に依存しているため、純度が高く、鋳鉄の様々な性能ニーズに非常に適しており、ダクタイル鋳鉄の製造工程において黒鉛化効果を促進し、優れた核生成能力を持つという特徴がある。 鑫龍森ズは現在、日本の多くの鋳物工場に高純度フェロシリコンを供給しており、好評を得ている。2022年には、最新鋭の中周波炉を多数増設し、顧客の需要に応える生産能力を大幅に向上させるとともに、フェロシリコンが要件を満たしていることを確認するための化学研究所を開設する予定である。 新型のフェロシリコンをダクタイル鋳鉄用に特別に研究し、ダクタイル鋳鉄の機械的特性を効果的に向上させ、内部不純物と有害元素を減少させ、ダクタイル鋳鉄の品質を向上させ、生産コストを削減することができ、鋳鉄との親和性がより良い。

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