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对球墨铸铁造成影响的五大元素

发布时间 : 2021-01-08

球墨铸铁的化学成分主要包括五种常见元素:碳、硅、锰、硫和磷。 一些对组织和性能有特殊要求的铸件还含有少量的合金元素。与普通灰口铸铁不同,为了保证石墨的球化,维坊球墨铸铁还必须包含微量的残留元素。

1. 碳及碳当量的选择原则:碳是球墨铸铁的基本元素,高碳有利于石头墨的转换。石头墨对力学性能的影响最小,因此球墨铸铁的碳含量一般在3.5% ~ 3.9%之间,高于4.1% ~ 4.7%。

2.硅的选择原则:硅是一种强石墨化元素。在维坊球墨铸铁中,硅不仅能有效降低白点倾向,增加铁素体量,还能细化共晶团,提高石墨球的圆度。但是硅会提高铸铁的韧性和韧性转移温度,降低冲击韧性,所以硅含量不能太高。尤其是铸铁中的钚、磷含量高的情况下,要严格控制硅含量。球墨铸铁中的最终硅含量一般为1.4-3.0%。碳当量选定后,一般采用高碳低硅强化孕育原理。

3. 锰的选择原则:孔墨铸铁的硫含量低,不需要高锰,因此在墨铸铁中,锰的作用主要是提高珠光体的稳定性,促进(Fe,Mn)3C的形成。这种碳化物偏晶界,对球形墨铸铁的韧性有很大影响。锰还提高了高铁素体球墨铸铁的韧性和延性转变温度,锰含量每增加0.1%,延性转变温度就增加10%至12%。

因此,维坊球墨铸铁中的锰含量一般尽可能低,珠光体球墨铸铁中的锰含量不应超过0.4 ~ 0.6%。

4.选择磷的原则:磷是有害元素。它在铸铁中的溶解度极低。当其含量小于0.05%时,它溶解在基体中,对力学性能影响不大,含量超过0.05%时,磷容易在共晶团边界偏转,形成二元、三元或复合共熔,降低铸铁的韧性。

5.硫的选择原则:硫是一种抗球化元素,与镁、稀土等球化元素有很强的亲和力。硫的存在会消耗铁水中大量的球化元素,形成镁和稀土的硫化物,造成夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中的硫含量一般小于0.06%。

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