灰铸铁中各元素作用.docx
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1、灰铸铁中各元素作用1碳、硅 碳、硅都是强烈地促进石墨化的元素,可用碳当量来说明他们对灰铸铁金相组织和力学性能的影响。提高碳当量促使石墨片变粗、数量增加,强度硬度下降。相反降低碳当量可减少石墨数量、细化石墨、增加初析奥氏体枝晶数量,从而提高灰铸铁的力学性能。但是降低碳当量会导致铸造性能下降。2、锰:锰本身是稳定碳化物、阻碍石墨化的元素,在灰铸铁中具有稳定和细化珠光体作用,在Mn=051 范围内,增加锰量,有利于强度、硬度的提高。3、磷:铸铁中含磷量超过0.02%,就有可能出现晶间磷共晶。磷在奥氏体中的溶解度很小,铸铁凝固时,磷基本上都留在液体中。共晶凝固接近完成时,共晶团之间剩余的液相成分接近三
2、元共晶成(Fe-2%、C-7%、P)。此液相约在955凝固。铸铁凝固时,钼、铬、钨和钒都偏析于富磷的液相中,使磷共晶的量增多。铸铁中含磷量高时,除磷共晶本身的有害作用外,还会使金属基体中所含的合金元素减少,从而减弱合金元素的作用。磷共晶液体在凝固长大的共晶团周围呈糊状,凝固收缩很难得到补给,铸件出现缩松的倾向较大。4、硫:降低铁液流动性,增加铸件热裂倾向,是铸件中的有害元素。很多人认为硫含量越低越好,实则不然,当硫含量005时,此种铸铁对我们使用的普通孕育剂来说不起作用,原因是孕育衰退的很快,常常在铸件中产生白口。5、铜:铜是生产灰铸铁最常加入的合金元素,主要原因是由于铜熔点低(1083),易
3、熔解,合金化效果好,铜的石墨化能力约为硅的15,因此能降低铸铁的白口倾向,同时铜也能降低奥氏体转变的临界温度,因此铜能促进珠光体的形成,增加珠光体的含量,同时能细化珠光体和强化珠光体及其中的铁素体,因而增加铸铁的硬度及强度。但是并非铜量越高越好,铜的适宜加入量为0204当大量地加铜时,同时又加入锡和铬的做法对切削性能是有害的,它会促使基体组织中产生大量的索氏体组织。6、铬:铬的合金化效果是非常强烈的,主要是因为加铬使铁水白口倾向增大,铸件易收缩,产生废品。所以,应对铬量加以控制。一方面希望铁水中含有一定量的铬,以提高铸件的强度和硬度;另一方面又将铬严格控制在下限,以防止铸件收缩而造成废品率增加
4、。传统的经验认为,原铁水铬量超过035时,将对铸件产生致命的影响。7、钼:钼是典型的化合物形成元素,是很强的珠光体稳定元素,它能细化石墨,在Mo 08时,钼能细化珠光体,同时能强化珠光体中的铁素体,从而能有效地提高铸铁的强度和硬度。a、加大过热或延长保温州间能使熔液内已有的异质核心消失或功效下降,使奥氏体晶粒数目减少。b、钛对灰铸铁有细化初生奥氏体的作用。因为钛的碳化物、氮化物、碳氮化物可作为奥氏休形核的基础。钛可增加奥氏体的核心,细化奥氏体晶粒。另方面当铁液中存在多于的Ti时,铁中的S会和Ti而不是和Mn反应生成TiS颗粒,TiS的石墨核心作用比不上MnS有效,因此,延缓了共晶石墨核心的形成
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