蠕墨鑄鐵顯微結(jié)構(gòu)中的石墨形成了三維的蠕蟲(chóng)狀粒子.這種結(jié)構(gòu)在掃描電子顯微鏡(SEM)下看起來(lái)象珊瑚。其石墨形態(tài)再加上圓形邊緣不規(guī)則表面，使石墨與基體間具有很大的結(jié)合力限止了裂紋生成與發(fā)展，故其抗拉強(qiáng)度可比普通鑄鐵高75%，硬度高45% ，在高溫條件下其耐疲勞強(qiáng)度比鋁高5倍。由于蠕墨鑄鐵的優(yōu)異的綜合性能，為需承受高機(jī)械與熱負(fù)荷的復(fù)余零件提供了應(yīng)用場(chǎng)所，目前它已在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和氣缸蓋等多方面用得越來(lái)越廣，因?yàn)樗梢猿惺芨叩娜紵龎毫?。?dāng)氣缸中壓力增大，燃燒過(guò)程就變得更潔凈，二氧化碳、微粒，氧化氮等廢氣、污染物質(zhì)的排放就大大降低，其環(huán)保愈義很大。
蠕墨鑄鐵至今尚未與普通鑄鐵、球墨鑄鐵一樣被標(biāo)準(zhǔn)化，因此切削加工時(shí)，由于蠕墨化狀況，部分石墨球化率、珠光體量的不同，被切削性能可能差異很大，加工它時(shí).一般最重要延選擇切削速度，通常大致選普通鑄鐵與球墨鑄鐵之間而更接近于球墨鑄鐵適用推薦伏，大致可選比普通鑄鐵低10%，比球墨鑄鐵高5%，約20m/min較適當(dāng)(原文如此。切削技術(shù)網(wǎng)站編輯認(rèn)為是120m/min較適當(dāng))。加工時(shí)進(jìn)給量與切深(背吃力量)對(duì)刀具壽命不是那么大，但蠕墨鑄鐵多作薄壁零件，切削時(shí)往往僅切削鑄件表層.表層多為硬的變質(zhì)相，粗加工宜盡量切得探些。此時(shí)切削速度則宜適當(dāng)降低。在實(shí)際加工時(shí)，尚需注意某些情況蠕墨鑄鐵的拉伸強(qiáng)度、硬度、02%屈服強(qiáng)度可能比球墨鑄鐵還高，被切削性比球墨鑄鐵還差的情況也有。
石墨形態(tài) | 特征 |
蠕蟲(chóng)狀石墨 | 1、未侵蝕試樣，在光學(xué)顯微鏡下的二維形態(tài)，大部分表現(xiàn)為彼此孤立，兩側(cè)不甚平整，端部圓鈍的石墨。 2、試樣深腐蝕后，在掃描電子顯微鏡下觀察，其三維形態(tài)如下： 在共晶團(tuán)內(nèi)蠕蟲(chóng)狀石墨分枝生長(zhǎng)而又聯(lián)系在一起 光學(xué)顯微鏡下觀察到的部分圓形石墨與蠕蟲(chóng)狀石墨聯(lián)系在一起，是蠕蟲(chóng)狀石墨的部分分枝，蠕蟲(chóng)狀石墨分枝的端部圓鈍，通常呈螺旋聲廠特征。 蠕蟲(chóng)狀石墨分枝的兩側(cè)面呈層疊狀特征。
|
卷曲狀石墨 | 1、石墨呈卷曲形，端部尖銳，有時(shí)呈枝晶間分布，屬片狀石墨， 2、三維形態(tài)：石墨呈卷曲形，端部尖銳，共晶團(tuán)內(nèi)石墨之間互相聯(lián)系，分枝頻繁。 |
珊瑚狀石墨 | 1、石墨細(xì)小，端部平鈍，有時(shí)呈枝晶間分布。 2、三維形態(tài)：共晶團(tuán)內(nèi)石墨之間互相聯(lián)系，分枝頻繁，呈棒狀特征，端部平鈍。 |
談到蠕墨鑄鐵的優(yōu)點(diǎn)，還要從其微觀結(jié)構(gòu)說(shuō)起。道森介紹，在穩(wěn)定凝固時(shí)鑄鐵中的碳會(huì)以石墨形式析出并存在于基體中，蠕墨鑄鐵是一種鐵碳合金，是金相組織中石墨形狀主要為蠕蟲(chóng)狀的鑄鐵。與灰鑄鐵相比，蠕墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度為其1.8倍，彈性模量為1.4倍，疲勞強(qiáng)度為1.9倍，伸長(zhǎng)率更是達(dá)到了灰鑄鐵的15倍。
蠕墨鑄鐵可使發(fā)動(dòng)機(jī)最薄壁厚僅為3毫米，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)外形尺寸高和寬減少5%、長(zhǎng)度減少可至20%，重量減輕10%～20%。即使與輕質(zhì)化的鋁材料相比，由于使用蠕墨鑄鐵后尺寸減小，仍可使發(fā)動(dòng)機(jī)重量降低3公斤。在重量和尺寸減少的同時(shí)，蠕墨鑄鐵還可使發(fā)動(dòng)機(jī)增加比性能10%～20%，NVH降低0.5～1.5分貝，缸徑變形減少20%～30%，從而降低排放、油耗和摩擦損失，達(dá)到降低成本和能耗的目的。
