Fundición de hierro gris versus fundición de hierro dúctil

El grafito en la estructura de hierro fundido gris está en forma de escamas, y el grafito en la estructura de hierro fundido de grafito esferoidal está en forma de esferulitas. Si la fundición de grafito esferoidal tiene un sonido similar al del acero al carbono, significa que la tasa de esferoidización de la fundición de grafito esferoidal es relativamente alta. Y el sonido de la percusión del hierro gris suena sordo. Por la apariencia de la fractura (no por la superficie mecanizada), se puede distinguir fácilmente el hierro dúctil y el hierro gris. Observados a simple vista, los granos de cristal de la fractura de hierro gris son relativamente gruesos, de color blanco grisáceo- y la superficie del cristal tiene una luz metálica. Los granos de cristal de fractura del hierro dúctil son muy pequeños, de color negro-gris. Si la tasa de esferoidización es alta, casi no hay brillo metálico. Si hay brillo blanquecino, la situación general es que aparece tejido bucal blanco. En términos del método de fundición, se agrega hierro nodular con inoculante y agente esferoidizante al hierro gris durante la fundición para hacer que el grafito cambie de floculento disperso a esférico, con el fin de reducir la fragmentación de la ferrita y aumentar la resistencia.

La diferencia en la estructura del hierro gris y el hierro fundido dúctil conduce a enormes diferencias en sus propiedades. La resistencia y plasticidad de las piezas fundidas de fundición gris son bajas. Esto se debe a que el grafito en escamas divide la matriz y provoca la concentración de tensiones. Al mismo tiempo, las piezas fundidas de fundición gris son frágiles y tienen buenas propiedades de amortiguación de vibraciones. Por lo tanto, el hierro gris se utiliza principalmente para producir diversas cajas y bases que tienen requisitos de resistencia bajos y soportan principalmente tensiones de compresión. Para las piezas fundidas de hierro fundido con grafito esferoidal, el grafito esferoidal tiene el efecto de agrietamiento más bajo en la matriz y la concentración de tensión es la más pequeña, por lo que su resistencia es muy alta, lo que puede ser comparable al acero con medio carbono. Al mismo tiempo, el hierro fundido dúctil puede aprovechar al máximo el rendimiento de la matriz y tiene un cierto grado de plasticidad y buena tenacidad. Además, el rendimiento de fundición del hierro dúctil es mejor que el del acero de medio carbono. Por lo tanto, el hierro fundido dúctil se utiliza a menudo para producir piezas con requisitos de alta tenacidad y formas complejas, como cigüeñales de motores de combustión interna, bielas, etc. El hierro fundido nodular generalmente puede reforzarse mediante tratamiento térmico, mientras que el hierro fundido gris generalmente no puede reforzarse mediante tratamiento térmico debido a la influencia del grafito en escamas.

La fundición nodular tiene una ventaja absoluta en cuanto a resistencia. La resistencia a la tracción y el límite elástico de las piezas fundidas de hierro dúctil son mucho más altas que las de las piezas fundidas de hierro gris. El rango de resistencia a la tracción del hierro fundido gris es de 100 a 350 MPa, mientras que el rango de resistencia a la tracción del hierro dúctil es de 350 a 700 MPa. La fundición dúctil también tiene requisitos de alargamiento, mientras que la fundición gris tiene pocos requisitos a este respecto. La relación de resistencia del hierro dúctil es mucho mejor que la del hierro fundido. La fundición nodular es igual que la fundición en términos de resistencia a la corrosión.

La resistencia del hierro dúctil es comparable a la del acero fundido. El hierro fundido nodular tiene un límite elástico más alto. En la mayoría de las aplicaciones municipales, como agua, agua salada, vapor, etc., la resistencia a la corrosión y a la oxidación del hierro dúctil supera a las del acero fundido. Debido a la microestructura de grafito nodular del hierro fundido nodular, el hierro fundido nodular es mejor que el acero fundido en términos de reducir la capacidad de vibración, por lo que es más propicio para reducir la tensión. El hierro fundido nodular se considera el metal "mejor de los dos mundos", lo que significa que el hierro fundido nodular tiene la resistencia del acero fundido y la excelente resistencia a la corrosión del hierro fundido. La diferencia de costo entre las fundiciones de hierro fundido y de hierro dúctil es de $ 500 por tonelada.