焊接平臺鑄造過程中五大元素對灰鑄鐵組織和性能的影響
2019年06月28日
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焊接平臺鑄造工藝鑄鐵中的五大元素是指碳、硅、錳、硫、磷。碳和硅是普通灰鑄鐵中兩個主要的化學元素，他們對鑄鐵的組織和性能有著決定性的影響，生產中經常通控制與調整碳和硅的含量來控制和gaishan普通灰鑄鐵的組織與性能。
--碳--
碳(tan)(tan)本身(shen) 是構成(cheng)石(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)(de)元素，增加含碳(tan)(tan)量(liang)能使(shi)石(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)(de)均(jun)質晶核增多(duo)，也能使(shi)鐵(tie)液中未溶解的(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)夾雜物增多(duo)，使(shi)石(shi)墨(mo)(mo)非均(jun)質晶核增多(duo)，從而(er)可以提高焊接平臺鐵(tie)液的(de)(de)(de)實際結晶溫(wen)度。因此，碳(tan)(tan)，碳(tan)(tan)鑄(zhu)鐵(tie)中是cujin石(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)(de)元素。但含碳(tan)(tan)量(liang)過(guo)高，會(hui)使(shi)鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)化(hua)程度zengda，石(shi)墨(mo)(mo)粗大，基體中球(qiu)光(guang)體減少，鐵(tie)素體增多(duo)，使(shi)鑄(zhu)件(jian)力學性(xing)能降(jiang)低。為了提高鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)強度，使(shi)組織中的(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)細(xi)化(hua)，數(shu)量(liang)減少，珠光(guang)體增加， 需要適當降(jiang)低鑄(zhu)鐵(tie)中的(de)(de)(de)含碳(tan)(tan)量(liang)。
--硅--
硅是強(qiang)烈cujin石墨化(hua)的(de)(de)(de)元素。增加含(han)硅量(liang)(liang)可使(shi)鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)石墨化(hua)程(cheng)度zengda，基體組織(zhi)中(zhong)鐵(tie)素體量(liang)(liang)增加而珠光體量(liang)(liang)減(jian)少(shao)。若含(han)硅量(liang)(liang)過低，石墨化(hua)不(bu)良，則(ze)易(yi)出現麻(ma)口(kou)或白口(kou)組織(zhi)。但(dan)硅含(han)量(liang)(liang)過高，易(yi)使(shi)石墨粗大，力學(xue)性能降低。并且，在爐料(liao)的(de)(de)(de)添加順序當中(zhong)，要(yao)嚴(yan)格遵守先增錳，再增碳(tan)(tan)，再增硅的(de)(de)(de)工序要(yao)求。如果鑄鐵(tie)中(zhong)不(bu)需(xu)要(yao)加錳，則(ze)遵守先增碳(tan)(tan)，后增硅的(de)(de)(de)原則(ze)。因為硅和硫一樣，都有影響增碳(tan)(tan)劑吸收作用。
--錳--
=錳(meng)是阻礙石墨(mo)化(hua)的(de)(de)(de)元素(su)，它使(shi)鑄鐵(tie)基體(ti)中(zhong)珠(zhu)光體(ti)量(liang)增多(duo)并得到細(xi)化(hua)的(de)(de)(de)珠(zhu)光體(ti)。在需要保證焊接平臺(tai)鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)珠(zhu)光體(ti)時，通(tong)(tong)常(chang)將錳(meng)含(han)量(liang)控(kong)制在0.6---1.2的(de)(de)(de)范圍內。錳(meng)含(han)量(liang)過高則易使(shi)鑄鐵(tie)組織中(zhong)出(chu)現自(zi)由(you)滲碳(tan)(tan)體(ti)，呈現白(bai)口(kou)傾(qing)向(xiang)。錳(meng)可(ke)(ke)以(yi)溶(rong)于鐵(tie)素(su)體(ti)形成置(zhi)換式固溶(rong)體(ti)，也可(ke)(ke)以(yi)溶(rong)解在滲碳(tan)(tan)體(ti)中(zhong)形成含(han)錳(meng)滲碳(tan)(tan)體(ti)。錳(meng)溶(rong)解在滲碳(tan)(tan)體(ti)中(zhong)，會(hui)加強鐵(tie)與(yu)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)結合(he)能(neng)力(li)，使(shi)滲碳(tan)(tan)體(ti) 為穩定，因而阻礙石墨(mo)化(hua)。錳(meng)對于石墨(mo)化(hua)的(de)(de)(de)影響，只有在它與(yu)硫發生(sheng)化(hua)學反應后，才(cai)能(neng)通(tong)(tong)過剩余部(bu)分表現出(chu)來。
錳和(he)硫之間(jian)有比較大的(de)親和(he)力，可發(fa)生(sheng)以下反應
Mn+S=MnS
Mn+Fes=MnS+Fe
硫(liu)化錳的(de)溶點高，在焊接平臺鐵液中(zhong)多(duo)以固體質點存(cun)在，密(mi)度小，可人鐵液中(zhong)浮出，或呈(cheng)顆粒(li)狀夾雜物存(cun)在于鑄鐵中(zhong)，從而減弱硫(liu)的(de)有(you)害作用(yong)(yong)。為了(le)充分發揮錳抵消(xiao)硫(liu)有(you)害作用(yong)(yong)的(de)能力，在生產，常(chang)常(chang)利用(yong)(yong)錳對硫(liu)的(de)抵消(xiao) 性來調整(zheng)錳硫(liu)比(bi)。
--硫--
-硫(liu)對(dui)鑄鐵(tie)石(shi)墨化(hua)的(de)影響與其存形式有關(guan)。若硫(liu)以三元共晶體或(huo)富鐵(tie)硫(liu)化(hua)物形態存在，則因熔點低，結晶時沿晶粒(li)邊界分布，阻(zu)礙鐵(tie)、碳原子(zi)的(de)擴散，從而可有力地阻(zu)礙石(shi)墨化(hua)的(de)進行。
硫(liu)在鑄鐵中是(shi)有(you)害元素，它以硫(liu)化鐵的(de)(de)形式完(wan)全溶解于鐵液中，并能降(jiang)(jiang)低碳(tan)在鐵中的(de)(de)溶解度（1的(de)(de)硫(liu)約(yue)可降(jiang)(jiang)低0.5的(de)(de)碳(tan)），其成分(fen)、性質和存在形式由鑄鐵中錳(meng)和其他元素的(de)(de)含量而決(jue)定。
另外，硫(liu)在焊接平臺鑄(zhu)鐵(tie)中惡化(hua)鑄(zhu)鐵(tie)的鑄(zhu)造性能，當鐵(tie)液中存(cun)在大量(liang)的硫(liu)化(hua)物(wu)時，鐵(tie)液的流動(dong)性 會降低，從而(er)造成(cheng)補(bu)縮性能差，容易(yi)產生裂(lie)紋(wen)等(deng)缺陷。因此，一般將灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)中的含硫(liu)量(liang)限制在0.1---0.12以下。
--磷--
-磷(lin)對鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)石墨(mo)化(hua)影響不大。磷(lin)和硅(gui)一樣可(ke)使(shi)鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)共晶(jing)點左移，當鐵(tie)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)磷(lin)含量(liang)(liang)達到1時，可(ke)使(shi)共晶(jing)點含碳量(liang)(liang)在鐵(tie)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)減少0.3。
在生產實踐中鑄鐵中含磷量較高時，焊接平臺鑄件產生粘砂、氣孔等缺陷的傾向明顯減少。磷還可以降低液相線溫度，使流動性提高，有利于獲得完整的鑄件， 別是在澆注薄壁件時，含磷量可達0.5—0.8。有時為了提高某些鑄鐵的耐磨性能，還會有意識地加入一些磷，如機床床身、數控機床鑄件等，磷含量可達0.6以上，稱為高磷鑄鐵。
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