古今中外，球墨(mo)铸铁井盖的生产

　　古今中外，球墨铸铁井盖的(de)生产是如何(he)进行的(de)？又具有什么样的(de)历史。可以看(kan)下(xia)。

　　国内

　　在河南巩县铁(tie)(tie)(tie)生(sheng)沟西(xi)汉中(zhong)、晚期的(de)(de)冶(ye)铁(tie)(tie)(tie)遗址中(zhong)出土的(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)?，经(jing)过金(jin)(jin)相检(jian)验，具(ju)有放射(she)状(zhuang)的(de)(de)球(qiu)(qiu)状(zhuang)石墨(mo)， 球(qiu)(qiu)化率相当于现(xian)代标准(zhun)水(shui)平。而现(xian)代的(de)(de)球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)(tie)则(ze)是(shi)迟至1947年才在国外研制成功(gong)的(de)(de)。我国古(gu)代的(de)(de)铸铁(tie)(tie)(tie)，在一(yi)个(ge)相当长的(de)(de)时期里含硅量都偏低，也(ye)就是(shi)说，在约2000年前的(de)(de)西(xi)汉时期，我国铁(tie)(tie)(tie)器中(zhong)的(de)(de)球(qiu)(qiu)状(zhuang)石墨(mo)，就已由(you)低硅的(de)(de)生(sheng)铁(tie)(tie)(tie)铸件经(jing)柔化退火的(de)(de)方法得到。这是(shi)我国古(gu)代铸铁(tie)(tie)(tie)技术(shu)的(de)(de)重大成就，也(ye)是(shi)世界冶(ye)金(jin)(jin)史(shi)上(shang)的(de)(de)奇(qi)迹。

　　球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)(tie)以其优良(liang)的(de)性能(neng)，在使(shi)用(yong)中(zhong)有时可以代(dai)替昂贵的(de)铸钢和锻钢，在机械(xie)制造工业中(zhong)得到(dao)广(guang)泛应用(yong)。国(guo)际冶金行(xing)业过去(qu)一直认为(wei)(wei)球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)(tie)是英(ying)国(guo)人于(yu)1947年发明的(de)。西(xi)方某些学者甚(shen)至(zhi)声(sheng)称，没(mei)有现代(dai)科(ke)技手段，发明球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)(tie)是不可想(xiang)象(xiang)的(de)。1981年，我国(guo)球(qiu)(qiu)铁(tie)(tie)(tie)专(zhuan)家采用(yong)现代(dai)科(ke)学手段，对出(chu)土的(de)513件古汉(han)魏铁(tie)(tie)(tie)器进行(xing)研究，通过大量(liang)的(de)数据断定汉(han)代(dai)我国(guo)就出(chu)现了(le)球(qiu)(qiu)状(zhuang)石墨(mo)铸铁(tie)(tie)(tie)。有关论文在第18届(jie)世界科(ke)技史(shi)大会上宣读，轰(hong)动了(le)国(guo)际铸造界和科(ke)技史(shi)界。国(guo)际冶金史(shi)专(zhuan)家于(yu)1987年对此进行(xing)验证后认为(wei)(wei)：古代(dai)中(zhong)国(guo)已经摸索到(dao)了(le)用(yong)铸铁(tie)(tie)(tie)柔化(hua)术制造球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)(tie)的(de)规律，这对世界冶金史(shi)作(zuo)重新分期划代(dai)具有重要意义。

　　国外

　　1947年(nian)(nian)英国(guo)(guo)(guo)(guo)H.Morrogh发(fa)现，在(zai)(zai)过共晶灰口铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)附加(jia)铈，使其含量在(zai)(zai)0.02wt%以上时，石墨(mo)(mo)(mo)呈球(qiu)(qiu)状(zhuang)。1948年(nian)(nian)美(mei)国(guo)(guo)(guo)(guo)A.P.Ganganebin等人研(yan)究指(zhi)出，在(zai)(zai)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)镁，随后用硅铁(tie)孕育，当残余镁量大于(yu)0.04wt%时，得到球(qiu)(qiu)状(zhuang)石墨(mo)(mo)(mo)。从此以后，球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)开始了(le)大规(gui)模工业生(sheng)产(chan)。球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)作为新型工程材料的(de)(de)发(fa)展速(su)度是(shi)令(ling)人惊异的(de)(de)。1949年(nian)(nian)世(shi)(shi)界(jie)球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)产(chan)量只有5万(wan)吨(dun)，1960年(nian)(nian)为53.5万(wan)吨(dun)，1970年(nian)(nian)增长到500万(wan)吨(dun)，1980 年(nian)(nian)为760万(wan)吨(dun)，1990年(nian)(nian)达(da)到915万(wan)吨(dun)。2000年(nian)(nian)达(da)到1500万(wan)吨(dun)。球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)的(de)(de)生(sheng)产(chan)发(fa)展速(su)度在(zai)(zai)工业发(fa)达(da)国(guo)(guo)(guo)(guo)家特(te)别(bie)快。世(shi)(shi)界(jie)球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)产(chan)量的(de)(de)75%是(shi)由美(mei)国(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、德国(guo)(guo)(guo)(guo)、意(yi)大利、英国(guo)(guo)(guo)(guo)、法(fa)国(guo)(guo)(guo)(guo)六(liu)国(guo)(guo)(guo)(guo)生(sheng)产(chan)的(de)(de)。 中(zhong)(zhong)(zhong)国(guo)(guo)(guo)(guo)球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)生(sheng)产(chan)起步(bu)很(hen)早，1950年(nian)(nian)就(jiu)研(yan)制成功并(bing)投入生(sheng)产(chan)，中(zhong)(zhong)(zhong)国(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)年(nian)(nian)产(chan)量达(da)230万(wan)吨(dun)，位于(yu)美(mei)国(guo)(guo)(guo)(guo)、日本之后，居(ju)世(shi)(shi)界(jie)第三位。适合中(zhong)(zhong)(zhong)国(guo)(guo)(guo)(guo)国(guo)(guo)(guo)(guo)情的(de)(de)稀土镁球(qiu)(qiu)化剂的(de)(de)研(yan)制成功，铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)态(tai)球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)以及奥(ao)氏体-贝氏体球(qiu)(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)等各(ge)个领域的(de)(de)生(sheng)产(chan)技术和(he)研(yan)究工作均达(da)到了(le)很(hen)高(gao)的(de)(de)技术水(shui)平。

　　（1）铸(zhu)态(tai)珠光(guang)体球(qiu)墨铸(zhu)铁(tie)曲轴和(he)(he)铸(zhu)态(tai)铁(tie)素体球(qiu)墨铸(zhu)铁(tie)汽车(che)底盘零件分(fen)别在(zai)我国二汽车(che)厂、南京汽车(che)厂和(he)(he)一汽车(che)厂相(xiang)继(ji)投(tou)产。这标志着中国铸(zhu)态(tai)球(qiu)墨铸(zhu)铁(tie)生产达(da)到了较高水平(ping)。与之相(xiang)适(shi)应的(de)包(bao)外(wai)脱硫、双联法熔炼、瞬时孕(yun)育(yu)、孕(yun)育(yu)块技术以及音(yin)频检测和(he)(he)热(re)分(fen)析(xi)快(kuai)速(su)分(fen)析(xi)等技术的(de)采用，则标志着中国大(da)量流(liu)水生产汽车(che)铸(zhu)件的(de)技术水平(ping)与国际先(xian)进水平(ping)的(de)差距正在(zai)缩小。

　　（2）试(shi)验(yan)研究了(le)大断(duan)面(mian)（壁(bi)厚大于120mm）球(qiu)(qiu)墨(mo)铸(zhu)铁(tie)的(de)冶金因素(su)以及(ji)相(xiang)应的(de)生产工艺措施。采(cai)用适量的(de)钇基重(zhong)稀土复合球(qiu)(qiu)化剂、强制冷却、顺序凝固、延后(hou)孕育，必要时添加微量锑、铋(bi)等(deng)可防止球(qiu)(qiu)墨(mo)铸(zhu)铁(tie)件中心部位(wei)的(de)石墨(mo)畸(ji)变和组(zu)织(zhi)疏松等(deng)，现已成功地(di)制作(zuo)了(le)38吨(dun)重(zhong)的(de)大型(xing)复杂结构件，17.5吨(dun)重(zhong)的(de)柴(chai)油机体、截面(mian)为805mm的(de)球(qiu)(qiu)墨(mo)铸(zhu)铁(tie)轧辊等(deng)。

　　（3）奥(ao)氏(shi)体(ti)-贝氏(shi)体(ti)球墨铸铁的研究与(yu)(yu)应用。20世纪70年代初，几乎同时中国、美国、芬(fen)兰3个国家宣布研究成功了具(ju)有高强度、高韧性(xing)的奥(ao)氏(shi)体(ti)-贝氏(shi)体(ti)球墨铸铁（国际上(shang)统称ADI），这种材质的抗拉强度达1000MPa，因此(ci)它(ta)广泛(fan)应用于齿轮以及各种结构件，与(yu)(yu)合金(jin)钢相比，奥(ao)-贝球墨铸铁具(ju)有显著的经济效益和社会(hui)效益。

　　（4）球(qiu)墨(mo)铸铁管和(he)水(shui)平连(lian)续铸造球(qiu)墨(mo)铸铁型(xing)材。中国(guo)已(yi)相继建成(cheng)(cheng)几个球(qiu)墨(mo)铸铁管厂，且(qie)近几年(nian)还将有几个球(qiu)墨(mo)铸铁管厂建成(cheng)(cheng)。2000年(nian)，中国(guo)年(nian)产(chan)离心铸造球(qiu)墨(mo)铸铁管达90万吨。此外(wai)，中国(guo)自行研制的(de)(de)水(shui)平连(lian)续铸造球(qiu)墨(mo)铸铁型(xing)材生(sheng)产(chan)线(xian)已(yi)通过国(guo)家鉴定(ding)，并(bing)已(yi)有多家企(qi)业投产(chan)。再加上中国(guo)引(yin)进的(de)(de)一条生(sheng)产(chan)线(xian)，至2002年(nian)，中国(guo)年(nian)产(chan)球(qiu)墨(mo)铸铁型(xing)材的(de)(de)能力(li)达数万吨。

　　（5）系(xi)(xi)统地(di)(di)测定了稀土镁(mei)球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)力(li)学(xue)性(xing)(xing)能及(ji)其他性(xing)(xing)能，为设计人员提供了有关数据。测定了稀土镁(mei)球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)比重、导热性(xing)(xing)、电磁性(xing)(xing)等(deng)(deng)物(wu)理性(xing)(xing)能，结(jie)合(he)金相标准研(yan)究(jiu)了石墨和(he)基体组(zu)织对球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)性(xing)(xing)能的(de)影响(xiang)规律。系(xi)(xi)统地(di)(di)测定了铁(tie)(tie)(tie)素体球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)在常温(wen)、低(di)温(wen)、静态和(he)动态条件下的(de)各种性(xing)(xing)能。此外，还研(yan)究(jiu)了稀土镁(mei)球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)应(ying)力(li)应(ying)变(bian)性(xing)(xing)能、小能量多(duo)冲抗(kang)力(li)和(he)断(duan)裂韧性(xing)(xing)，并开(kai)始用于指导生(sheng)产。结(jie)合(he)球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)齿轮(lun)的(de)应(ying)用，还系(xi)(xi)统地(di)(di)研(yan)究(jiu)了球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)弯曲(qu)疲劳强度(du)和(he)接触疲劳强度(du)，以及(ji)球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)齿轮(lun)的(de)点(dian)蚀、剥(bo)落(luo)机理等(deng)(deng)。

　　（6）稀(xi)土镁(mei)球(qiu)墨铸铁。在(zai)(zai)高强度低合金(jin)球(qiu)墨铸铁方面(mian)，除(chu)了对铜、钼(mu)研究较多外(wai)，还对镍、铌等(deng)进(jin)行(xing)了研究。在(zai)(zai)利用天然钒钛生铁制作钒钛合金(jin)球(qiu)墨铸铁方面(mian)，中(zhong)国(guo)国(guo)内一些单位(wei)进(jin)行(xing)了大量、系(xi)统(tong)(tong)的(de)工作。中(zhong)锰球(qiu)墨铸铁虽然在(zai)(zai)性能(neng)上不够稳定(ding)，在(zai)(zai)系(xi)统(tong)(tong)研究与生产应用，取得了显著的(de)经济效益。

　　更(geng)多的(de)介绍，还请继续(xu)留(liu)意吧，各位(wei)！球(qiu)墨(mo)铸(zhu)铁井(jing)盖，不(bu)是(shi)