Tvárna liatina sa vzťahuje na liatinu, v ktorej sa uhlík zráža do guľového grafitu počas procesu tuhnutia roztaveného železa. V porovnaní so sivou liatinou je najväčším rozdielom v jej metalografickej štruktúre zmena tvaru grafitu, ktorá zabraňuje prítomnosti ostrého grafitu v sivej liatine, výrazne znižuje rezný účinok grafitu na kovovú matricu, v podstate eliminuje fenomén koncentrácie napätia spôsobené vločkovým grafitom a dosahuje mieru využitia pevnosti 70-90 % pre kovovú matricu, čím výrazne maximalizuje výkonnosť kovovej matrice.
Tvárna liatina sa môže ďalej zlepšiť vo svojom výkone pomocou opatrení, ako je tepelné spracovanie a legovanie, rovnako ako oceľ. Napríklad spracovaná tvárna liatina môže dosiahnuť dobrú húževnatosť s pomerom predĺženia až 24 %; pevnosť v ťahu môže dosiahnuť až 1400 MPa, čo je blízko ocele.
V porovnaní s liatinou má tvárna liatina väčšiu pevnosť, ale jej odolnosť proti korózii je rovnaká.
V porovnaní s oceľou má tvárna liatina mnoho výhod. Napríklad dobrý odlievací výkon a relatívne nízke náklady. V dôsledku neustáleho zvyšovania výroby a rozvoja výkonnosti tvárna liatina úspešne čiastočne nahradila kovanú oceľ a oceľoliatinu a stala sa perspektívnym kovovým konštrukčným materiálom.
Mechanické vlastnosti úzko súvisia s metalografickou štruktúrou kovov a aký druh metalografickej štruktúry určuje, aké mechanické vlastnosti. Nodulárna liatina nie je výnimkou. Len vďaka sféroidizácii grafitu môže kovová matrica fungovať a výrazne zlepšiť mechanické vlastnosti liatiny. Iba sféroidizácia grafitu môže ďalej zmeniť vlastnosti matrice, čo je zmysluplnejšie. Preto je metalografické štúdium tvárnej liatiny predpokladom na to, aby sme porozumeli a používali tvárnu liatinu.
01. Tvorba tvárnej liatiny
Tvorba guľového grafitu prechádza dvoma štádiami: nukleáciou a rastom. Proces nukleácie je primárnym procesom grafitu a pri tavení a následnej sféroidizácii a očkovaní roztaveného železa vzniká veľké množstvo nekovových inklúzií. Primárne inklúzie sú veľmi malé a počas následných procesov odlievania, plnenia a tuhnutia sa navzájom zrážajú a agregujú, zväčšujú sa, plávajú alebo klesajú a stávajú sa jadrom precipitácie grafitu.
Po vytvorení sférického grafitového jadra sa atómy uhlíka začnú hromadiť na substráte jadra a konečný tvar grafitu určuje spôsob rastu ovplyvnený podmienkami procesu. Takže kontrola procesu rastu grafitu je kľúčom k získaniu sférického grafitu.
02. Metalografická štruktúra
Vzhľad guľového grafitu je podobný gule, pričom vnútro je radiálne a má výrazný polarizačný efekt.
Grafit je polykryštalický materiál zložený z mnohých pyramídových dendritov, pričom základné roviny každého dendritu sú kolmé na priemer gule a os C vyžaruje do stredu gule.
Sferoidizačné triedenie:
aplikácie
1. Tlakové rúry a tvarovky: Mnoho priemyselných krajín používa tvárnu liatinu ako materiál na výrobu rúr a tvaroviek, pretože môže mať počas prepravy väčšiu odolnosť proti stlačeniu ako bežné liatinové rúry a je pohodlnejšia a rýchlejšia pri stavbe. Preto je rozumné zvoliť si ho ako materiál pre tlakové potrubia.
2. Automobilové aplikácie: Tvárna liatina sa používa hlavne v generátoroch, prevodovkách, hriadeľových objímkach, brzdách a špeciálnych častiach automobilového priemyslu.
3. Poľnohospodárske stroje a stavebné aplikácie: Vo všeobecnosti si poľnohospodárske stroje vyžadujú relatívne dlhú životnosť a rôzne komponenty tvorené tvárnou liatinou to dokážu presne dosiahnuť. Okrem toho niektoré stavebné projekty alebo kladenie ciest vyžadujú použitie buldozérov, žeriavov atď., ktoré sú tiež vyrobené z tvárnej liatiny.
4. Výroba ventilov: Tvárna liatina sa používa hlavne pri výrobe ventilov a zohráva významnú úlohu pri preprave kvapalín, ako sú kyseliny, zásady a soli.
5. Všeobecné použitie: Okrem vyššie uvedených reprezentatívnych aplikácií je tvárna liatina široko používaná aj v strojárskom priemysle, ktorá sa môže použiť na výrobu zložitých komponentov obrábacích strojov alebo odliatkov pre vysokovýkonné stroje. Samozrejme sa dá aplikovať aj na ľahšie odliatky, pričom sa plne využije jeho pevnosť v ťahu a dobrý výkon pri spracovaní. Elektrické náradie, ako sú kľúče a kliešte, tiež používa tvárnu liatinu ako ideálny materiál.
Niektoré odliatky z tvárnej liatiny od Welong:
