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)本身 是(shi)構成石(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素，增(zeng)加(jia)(jia)含碳(tan)量(liang)(liang)能使石(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)均質晶核增(zeng)多，也能使鐵液中(zhong)(zhong)(zhong)未溶解的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨夾雜物增(zeng)多，使石(shi)(shi)墨非均質晶核增(zeng)多，從而可(ke)以提(ti)高焊(han)接平臺鐵液的(de)(de)(de)實際結晶溫(wen)度。因此，碳(tan)，碳(tan)鑄(zhu)鐵中(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)cujin石(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素。但(dan)含碳(tan)量(liang)(liang)過高，會使鑄(zhu)鐵的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨化程度zengda，石(shi)(shi)墨粗大，基體中(zhong)(zhong)(zhong)球光體減少，鐵素體增(zeng)多，使鑄(zhu)件力學性能降低。為了提(ti)高鑄(zhu)鐵的(de)(de)(de)強度，使組織中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨細(xi)化，數量(liang)(liang)減少，珠光體增(zeng)加(jia)(jia)， 需(xu)要(yao)適當降低鑄(zhu)鐵中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)含碳(tan)量(liang)(liang)。
--硅--
硅是強烈(lie)cujin石(shi)(shi)墨(mo)化的元素。增(zeng)(zeng)加(jia)含(han)硅量(liang)可使(shi)鑄鐵(tie)的石(shi)(shi)墨(mo)化程度zengda，基體組織中鐵(tie)素體量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)而珠光體量(liang)減(jian)少。若(ruo)含(han)硅量(liang)過低，石(shi)(shi)墨(mo)化不(bu)良，則易出現麻口或(huo)白口組織。但硅含(han)量(liang)過高，易使(shi)石(shi)(shi)墨(mo)粗大，力學性(xing)能降低。并且，在爐料的添加(jia)順序當中，要(yao)嚴格遵守先增(zeng)(zeng)錳，再增(zeng)(zeng)碳(tan)，再增(zeng)(zeng)硅的工序要(yao)求(qiu)。如果鑄鐵(tie)中不(bu)需要(yao)加(jia)錳，則遵守先增(zeng)(zeng)碳(tan)，后(hou)增(zeng)(zeng)硅的原則。因為硅和硫(liu)一樣，都(dou)有影(ying)響增(zeng)(zeng)碳(tan)劑吸收作用(yong)。
--錳--
=錳(meng)(meng)是阻(zu)礙石(shi)墨化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)元素，它使(shi)鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)基體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)珠光體(ti)(ti)(ti)(ti)量增多并得(de)到(dao)細(xi)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)珠光體(ti)(ti)(ti)(ti)。在(zai)(zai)需要保證焊接平(ping)臺鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)珠光體(ti)(ti)(ti)(ti)時，通(tong)常將錳(meng)(meng)含量控制在(zai)(zai)0.6---1.2的(de)(de)(de)范圍內(nei)。錳(meng)(meng)含量過高則易使(shi)鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)組織中(zhong)出現自由滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)(ti)，呈現白口傾向。錳(meng)(meng)可以溶(rong)(rong)于鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)形成(cheng)置換式固溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)，也可以溶(rong)(rong)解(jie)在(zai)(zai)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)形成(cheng)含錳(meng)(meng)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)(ti)。錳(meng)(meng)溶(rong)(rong)解(jie)在(zai)(zai)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)，會(hui)加強鐵(tie)(tie)(tie)(tie)與碳(tan)的(de)(de)(de)結合能力，使(shi)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)(ti) 為穩定(ding)，因(yin)而阻(zu)礙石(shi)墨化(hua)(hua)(hua)。錳(meng)(meng)對于石(shi)墨化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)影響，只有在(zai)(zai)它與硫發生化(hua)(hua)(hua)學反應后，才(cai)能通(tong)過剩(sheng)余部分表現出來。
錳(meng)和硫之間有比較大的親和力(li)，可發(fa)生以下(xia)反應
Mn+S=MnS
Mn+Fes=MnS+Fe
硫(liu)化錳的(de)溶點高，在(zai)(zai)(zai)(zai)焊接平(ping)臺鐵(tie)液(ye)中多以固體質點存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)，密(mi)度小，可人鐵(tie)液(ye)中浮出，或呈顆粒狀夾雜物存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)于(yu)鑄鐵(tie)中，從(cong)而(er)減弱硫(liu)的(de)有害作用。為了充分發揮錳抵消(xiao)硫(liu)有害作用的(de)能力，在(zai)(zai)(zai)(zai)生產(chan)，常常利用錳對硫(liu)的(de)抵消(xiao) 性(xing)來調整錳硫(liu)比。
--硫--
-硫對鑄鐵石(shi)墨化(hua)的影響與其存(cun)形式有關。若硫以三元共(gong)晶體或富鐵硫化(hua)物(wu)形態存(cun)在，則(ze)因熔點低，結晶時沿晶粒邊(bian)界分布，阻礙(ai)鐵、碳(tan)原(yuan)子的擴散(san)，從而可有力地阻礙(ai)石(shi)墨化(hua)的進行(xing)。
硫在(zai)鑄鐵(tie)中(zhong)(zhong)是(shi)有害元素，它以(yi)硫化鐵(tie)的形式完全溶解(jie)于鐵(tie)液(ye)中(zhong)(zhong)，并能降低碳在(zai)鐵(tie)中(zhong)(zhong)的溶解(jie)度（1的硫約可(ke)降低0.5的碳），其成分、性質和存在(zai)形式由鑄鐵(tie)中(zhong)(zhong)錳和其他元素的含量而決定。
另(ling)外，硫(liu)在焊接(jie)平臺鑄(zhu)鐵中惡化(hua)鑄(zhu)鐵的鑄(zhu)造(zao)性(xing)能，當(dang)鐵液中存(cun)在大(da)量(liang)的硫(liu)化(hua)物時，鐵液的流(liu)動性(xing) 會降(jiang)低，從(cong)而造(zao)成補(bu)縮性(xing)能差，容易(yi)產(chan)生裂紋等缺陷。因(yin)此，一般將灰鑄(zhu)鐵中的含硫(liu)量(liang)限制(zhi)在0.1---0.12以下(xia)。
--磷--
-磷對鑄鐵的石墨(mo)化影響不大(da)。磷和(he)硅一樣可(ke)使鑄鐵的共晶點左(zuo)移，當鐵液中的磷含(han)量達到1時，可(ke)使共晶點含(han)碳量在鐵液中減少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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