球墨铸铁发明人亨顿·莫勒(Henton Morrogh)博士生平介绍--《铸造技术》2003年06期
球墨铸铁发明人亨顿·莫勒(Henton Morrogh)博士生平介绍
【摘要】：
【关键词】：
【分类号】：K835.61【正文快照】：
莫勒生于 1917年。 1933年他 16岁时 ,从乔治·狄克森中学毕业后在英国铸铁学会 (BritishCastIronAssociation ,即BCIRA)工作 ,后来他成为实验助理 ,在EdwinMorgan和A .L .NNorbury博士等人的指导下 ,发展他的好奇心和技能 ,特别是在金相学领域的技能。1939年莫勒成为研究人员
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什么是王遵明的球墨化理论
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什么是王遵明的球墨化理论：
铸铁铸铁的应用已有几千年历史。由于它具有一系列的良好性能，特别是优异的铸造性能，在铸件中铸铁占有70％以上。但铸铁中石墨呈片状存在，影响了它的强度，基本上没有韧性，限制了它的使用范围。在本世纪20年代以前，灰铸铁的强度一直很低，直至1922年孕育铸铁的发明，使铸铁的强度有了较大幅度的提高，这在铸铁的发展史上是一次飞跃。但仍不具有韧性。人们一直瞩目于如何从根本上改变石墨形貌，不但能使铸铁强度进一步提高，而且使之具有韧性，同时仍保持优越的铸造性能。在世界上正式创造铸态下获得球状石墨的10年以前，即1937年，工遵明在美国麻省理工学院完成铝硅合金球化博士论文的当时，根据铁碳合金与铝硅合金的相似性，就曾预言加碱金属或其化合物可能使铸铁中的石墨球化。中国最早进行球墨铸铁研究工作的是王遵明。由于他具有深湛的理论修养，特别重视理论与实践的结合。他于1949年春便在清华大学实验室进行了铜镁、镍镁。铅镁、锑镁、锌镁和铅钠等合金做球化剂的试验工作。试验出多种有效的球化元素以及在铁水中的处理工艺，可获得球状石墨铸铁。结合国情用八二和七三铜镁合金作球化剂可有效处理成球墨铸铁。但当时对球墨铸铁研究成功的消息未在报章、杂志上报导，也未向外界透露，在一年多的时间内无外人知晓。球墨铸铁在生产上的应用始于1950年底， 《科学通报》刊载了中国科学院工学实验馆（现冶金陶瓷研究所）周仁等研究球墨铸铁成功的报导后，引发了华东、华北等地区的工厂试制、生产和应用球墨铸铁的热潮。1951年在东北地区，王遵明利用假期到沈阳市在东北工业部主持下作了“球墨铸铁”报告，引起与会者的浓厚性趣。1951年7月抚顺矿务局请王遵明到抚顺机电厂（现抚顺挖掘机厂）指导生产球墨铸铁，于是把他研究的结晶，直接贡献给祖国的经济建设。在一周内的四次生产性试验成功之后，即成立了球墨铸铁研制小组。工作人员经过短期训练后，投入了批量生产，在两个月中就铸造了20余吨球墨铸铁铸件，包括机车的气缸套、活塞环、机床零件以及钢锭模等多种铸件，最大铸件达1200公斤。试棒的抗拉强度大于700牛／平方毫米，伸长率大于5％。像抚顺机电厂这样大规模生产球墨铸铁国内还是很少的。月东北局请他举办“球墨铸铁研究班”。学员是来自35个大厂的工程技术人员、铸造技术工人和部分大专院校的教师。上午讲课，下午现场实践。最后将讲课内容汇总成一本内部发行的《球墨铸铁》 。1953年由东北工业出版社发行。是中国第一本球墨铸铁专著。当时他住东山招待所，离授课地点往返需一小时，他总是步行来回，每晨早早出发，带饭盒用餐。餐后不休息，伏案备课，此时他已年近半百，作为知名教授，担任如此繁重的教学任务和现场操作。尽管如此辛劳，而学员们见他总是满怀热情，精神饱满。 铁水当初在车间处理球墨铸铁是将铜镁合金用钟罩压入高温铁水包中，即使在白天也会发出耀眼的白光，常常有铁水的喷溅，围观者不免惊心动魄，站得老远以免烫伤。而王遵明下车间后，每次处理他都亲自领导。每个细节他都亲自操作。每一道工序他都向学员讲解怎样做，为什么这样做，可能有什么危险，然后自己做一遍给大家看。每当处理完毕汗水已湿透了工作服。在实践过程中，每个学员都发挥了各自的积极性，因此，他们在推广球墨铸铁中获得了很大成功，五一劳动节那天，他一早穿着普通蓝色中山装，面露幸福的微笑和学员一起豪迈地走在游行庆祝的队伍中，表达了他对新中国的热爱。“研究班”结束后，学员们回到各自的岗位，使球墨铸铁很快在东北地区得到了推广，从此使球墨铸铁在全国各地广泛应用，并奠定了发展的基础，广大铸造工作者进行了球化处理的改革，稀土合金的应用，球墨铸铁综合性能不断提高，应用面不断扩大。伴随球墨铸铁的问世，各国铸铁冶金学家纷纷提出球墨生成的假说和理论。50年代是众说纷云的时代。王遵明在球化理论方面提出“暂时化合物说”就是其中之一。他的暂时化合物假说是从铝硅合金硅的球化假说推论到铁碳合金中石墨球化的。铁水中镁原子和碳原子可能在极短的时间形成化合物。镁原子容易形成阳离子，而碳原子可以形成阴离子。镁原子暂时附着在生长中石墨表面某处，即镁和碳形成化合物，但这种化合物是不稳定的。镁原子从附着处迅速脱离，因而石墨在那里又可生长。在石墨表面各处，镁原子不断附着，不断脱离，便于石墨等轴式的生长即球化。他在建立石墨球化“暂时化合物”说的时候就是对铝硅合金与铁碳合金具有相似之处给予了注意。球化处理以后的另一道工序是孕育处理。他对孕育理论提出，孕育作用可能是由铁水中含氧决定的，孕育处理加入硅铁，硅使铁水中含氧降低，起脱氧作用，这时孕育产生效果。随着时间的推移，短时间铁水中氧又会饱和。即孕育效果和铁水中的脱氧过程同时产生，同时消失。1984年他的博士生杨云峰用氧电势法在铁水孕育过程中测得含氧量的变化，证实了显著的孕育依赖于脱氧过程。王遵明的球化理论和孕育理论无疑在理论阵地上占有一席之地。王遵明是中国球墨铸铁的研究、开发应用的开拓者和播种者之一。巨大的成功，使王遵明饮誉国内外冶金学术界，被赞为“中国球墨王”。世界著名的苏联冶金学家瓦中柯在《球墨铸铁》专著中给予王遵明高度评价。日本冶金学界也把他的名字写入60年代出版的《世界名人录》 。
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球墨铸造是一种铸造工艺，现在都用稀土镁合金做球化剂，化铁炉和灰铁相同。为了保证良好的球化，要控制硫和磷的含量要低一些。考虑到孕育时温度的损失，铁水的温度应比灰铁高一些。根据所生产球铁的牌号，有时要控制含碳量，要在炉料中加入一定比例的废钢。 还要做一个孕育铁水包，取样小勺，三角试件和圆柱试件模各一。车床上下来的钢车屑、稻草灰若干。搅拌铁水的搅棒（钢筋在头部包附上10mm厚的石墨或碳粉。 开炉前，将稀土合金、硅铁、锰铁及产品所需的其它合金成分都砸成粒度15mm左右的小块。按每包铁水所需的量将称量。
球墨铸造具体操作
电炉球墨铸造
具体操作是：将合金块放置在包底，上覆盖铁屑（也可用薄钢板）。当铁水放满后，用搅捧将铁水搅拌一下（加速反应）马上在铁水上加上稻草灰（减少热辐射和氧化）。当球化反应将结束时，用取样小勺取出些铁水，浇入试件不型，凝固后水冷，砸断，检查断面以判断球化程度。达到要求后，即将铁水倒入浇包，进行浇铸。将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固 、清 整 处理后得到有预定形状 、尺寸和性能的铸件（零件或毛坯）的工艺过程。现代机械制造工业的基础工艺。铸造生产的毛坯成本低廉，对于形状复杂、特别是具有复杂内腔的零件，更能显示出它的经济性；同时它的适应性较广，且具有较好的综合机械性能。但铸造生产所需的材料（如金属、木材、燃料、造型材料等）和设备（如冶金炉、混砂机、造型机、造芯机、落砂机、抛丸机等）较多，且会产生粉尘、有害气体和噪声而污染环境。
球墨铸造上世纪初
进入20世纪，铸造的发展速度很快，其重要因素之一是产品技术的进步，要求铸件各种机械物理性能更好，同时仍具有良好的机械加工性能；另一个原因是机械工业本身和其他工业如化工、仪表等的发展，给铸造业创造了有利的物质条件。如检测手段的发展，保证了铸件质量的提高和稳定，并给铸造理论的发展提供了条件；电子显微镜等的发明，帮助人们深入到金属的微观世界，探查金属结晶的奥秘，研究金属凝固的理论，指导铸造生产。 在这一时期内开发出大量性能优越，品种丰富的新铸造金属材料，如球墨铸铁，能焊接的可锻铸铁，超低碳不锈钢，铝铜、铝硅、铝镁合金，钛基、镍基合金等，并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺，使铸件的适应性更为广泛。
球墨铸造上世纪50年代之后
50年代以后，出现了湿砂高压造型，化学硬化砂造型和造芯，负压造型以及其他特种铸造、抛丸清理等新工艺，使铸件具有很高的形状、尺寸精度和良好的表面光洁度，铸造车间的劳动条件和环境卫生也大为改善。
20世纪以来铸造业的重大进展中，灰铸铁的孕育处理和化学硬化砂造型这两项新工艺有着特殊的意义。这两项发明，冲破了延续几千年的传统方法，给铸造工艺开辟了新的领域，对提高铸件的竞争能力产生了重大的影响。
铸造一般按造型方法来分类，习惯上分为普通砂型铸造和特种铸造。普通砂型铸造包括湿砂型、干砂型、化学硬化砂型三类。特种铸造按造型材料的不同，又可分为两大类：一类以天然矿产砂石作为主要造型材料，如熔模铸造、壳型铸造、负压铸造、泥型铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等；一类以金属作为主要铸型材料，如金属型铸造、离心铸造、连续铸造、压力铸造、低压铸造等。
球墨铸造铸造原理
可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。
金属熔炼不仅仅是单纯的熔化，还包括冶炼过程，使浇进铸型的金属，在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。为此，在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。有时，为了达到更高要求，金属液在出炉后还要经炉外处理，如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等