Ketaus lydinys yra geležies anglies lydinys, kurio anglies kiekis yra didesnis nei 2,11% (paprastai 2. 5-4%). Tai yra daugiapakopis lydinys su geležies, anglies ir silicio, kaip pagrindinių komponentų, ir jame yra daugiau priemaišų, tokių kaip manganas, siera ir fosforas nei anglies plienas. Kartais, siekiant pagerinti ketaus mechanines ar chemines savybes, gali būti pridedamas tam tikras legiruotų elementų kiekis, kad būtų galima gauti lydinio ketaus.
Remiantis skirtingomis ketaus grafito formomis, ketaus galima suskirstyti į šias rūšis:
1. Pilka ketaus
Ketaus grafitas egzistuoja dribsniuose.
2. KALINGAS KETOLAS
Grafitas ketaus yra flokuose. Jis gaunamas atkaitinant tam tikrą kiekį baltojo ketaus ilgą laiką aukštoje temperatūroje. Jo mechaninės savybės (ypač tvirtumas ir plastiškumas) yra didesnės nei pilkos spalvos ketaus, todėl paprastai jis vadinamas kaliojo ketaus.
3. Ketvirtasis ketaus
Ketaus grafitas egzistuoja sferine forma. Jis gaunamas po gydymo sferoidizavimu prieš pilant išlydytą geležies. Šis ketaus rūšis ne tik turi aukštesnes mechanines savybes nei pilkoji ketaus ir kaliojo ketaus, bet ir paprastesnis gamybos procesas nei kaliojo ketaus, o jo mechanines savybes galima dar labiau pagerinti atliekant terminį apdorojimą, todėl jo pritaikymas gamyboje tampa vis platesnis.
Grafito naftos kokso įtaką įvairių rūšių ketaus galima išanalizuoti iš šių aspektų:
1. Įtaka pilkam ketaus:
Grafitas pilkame ketaus yra dribsnių pavidalu. Flake grafito stiprumas, plastiškumas ir tvirtumas yra beveik lygus nuliui. Grafito buvimas yra lygus skylių ir mikrokaktų buvimui. Tai ne tik sunaikina matricos tęstinumą ir sumažina matricos efektyvią jėgos plotą, bet ir sudaro streso koncentraciją grafito dribsnių gale, todėl medžiaga sudaro trapų lūžių. Todėl pilkosios ketaus tempimo stiprumas ir plastiškumas yra mažas, tačiau gniuždymo stiprumas, kietumas ir atsparumas dilimui daugiausia priklauso nuo matricos. Grafito buvimas jiems daro mažai įtakos. Pilkojo ketaus gniuždomasis stipris paprastai yra 3-4, kartų tempimo stipris.
2. Įtaka kaliojo geležies:
Graphitas, esančio kaliojo geležies, yra sferinis, kuris mažai sumažina metalo matricą, todėl matrica tampa tęstiškesnė, o tempimo sukeltas streso koncentracijos reiškinys žymiai sumažėja, todėl padidėja matricos stiprumo sunaudojimo greitis nuo 30%~ 50%pilkos spalvos geležies iki 70%~ 90%. Tai daro tempimo stiprumą, plastiškumą, tvirtumą ir nuovargio stiprumą kalios geležies stiprumą ne tik aukščiau nei kiti liejiniai lygintuvai, bet ir panašūs į liejamąjį plieną su atitinkamomis konstrukcijomis.
3. Poveikis vermikuliniam ketaus:
Vermikulinio ketaus grafitas yra kirminų formos. Ši grafito forma turi mažiau pjaustymo metalo matricai nei dribsnių grafitas, tačiau didesnis nei sferoidinis grafitas. Vermikulinio ketaus mechaninės savybės yra tarp pilkos spalvos ketaus ir kaliojo ketaus. Jis turi gerą stiprumą ir tvirtumą, išlaikant gerą pilkojo ketaus vibracijos ir vibracijos absorbcijos savybes.
4. Cheminės sudėties kontrolė:
Grafito naftos koksas naudojamas kaip karburizatorius, o jo azoto kiekis daro didelę įtaką ketaus veikimui. Kiekvienam azoto kiekio padidinimui 10 ppm pilkojo ketaus stiprumo gali padidėti nuo 5 iki 7MPa, o kietumą galima padidinti nuo 3 iki 4HBW. Tinkamas azoto kiekis gali sutrumpinti grafito dribsnių ilgį, padidinti lenkimo laipsnį, pasmerkti galus, sumažinti kraštinių santykį, stabilizuoti matricos perlitą, patikslinti grūdų struktūrą ir pagerinti liejimo tempiamąjį stiprumą ir kietumą. Tačiau kai ketaus azoto kiekis viršija kritinį tašką (paprastai laikomą apie 140 ppm), liejime susidarys azoto poros.
5. Poveikis grafito morfologijai:
Grafito naftos kokso naudojimas gali paveikti grafito morfologiją ketaus ir tokiu būdu paveikti ketaus veikimą. Pvz., Tinkamas azoto kiekis gali skatinti grafito sferoidizavimą, sumažinti šliaužimo greitį ir padidinti liejinių tendenciją sudaryti susitraukimo ertmes ir susitraukti.
Apibendrinant galima pasakyti, kad grafito naftos kokso poveikis skirtingų rūšių ketaus tipams daugiausia atsispindi grafito morfologijos pokyčiuose, cheminės sudėties kontrolėje ir galutinės ketaus mechaninės savybės. Įvairių ketaus rūšių rūšys yra skirtingos, palyginti su elementų kiekiu grafito naftos kokse, todėl realiai gamyboje būtina pasirinkti tinkamą grafito naftos koksą pagal konkretaus tipo ketaus ir eksploatacinių savybių reikalavimus.
