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(ben)身 是(shi)構成(cheng)石墨的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)，增(zeng)(zeng)加含碳(tan)量(liang)能(neng)使(shi)石墨的(de)(de)(de)均質(zhi)晶核增(zeng)(zeng)多，也(ye)能(neng)使(shi)鐵(tie)液中未溶解的(de)(de)(de)石墨夾雜物增(zeng)(zeng)多，使(shi)石墨非均質(zhi)晶核增(zeng)(zeng)多，從而可以提高(gao)焊接平臺鐵(tie)液的(de)(de)(de)實際(ji)結晶溫度。因此，碳(tan)，碳(tan)鑄鐵(tie)中是(shi)cujin石墨的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)。但含碳(tan)量(liang)過高(gao)，會使(shi)鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)石墨化程度zengda，石墨粗大，基體(ti)(ti)中球光體(ti)(ti)減少(shao)(shao)，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)增(zeng)(zeng)多，使(shi)鑄件力學性(xing)能(neng)降低(di)。為了(le)提高(gao)鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)強度，使(shi)組織中的(de)(de)(de)石墨細化，數量(liang)減少(shao)(shao)，珠光體(ti)(ti)增(zeng)(zeng)加， 需(xu)要適(shi)當降低(di)鑄鐵(tie)中的(de)(de)(de)含碳(tan)量(liang)。
--硅--
硅(gui)(gui)是強烈(lie)cujin石墨化的(de)(de)(de)元素(su)。增(zeng)加(jia)(jia)含(han)(han)硅(gui)(gui)量(liang)可使鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)石墨化程度zengda，基體(ti)組織(zhi)中鐵(tie)素(su)體(ti)量(liang)增(zeng)加(jia)(jia)而珠光體(ti)量(liang)減(jian)少。若含(han)(han)硅(gui)(gui)量(liang)過(guo)低，石墨化不良，則(ze)易(yi)出現麻口或白(bai)口組織(zhi)。但硅(gui)(gui)含(han)(han)量(liang)過(guo)高，易(yi)使石墨粗大(da)，力學性能降低。并且，在爐料的(de)(de)(de)添加(jia)(jia)順序當中，要嚴格遵守先增(zeng)錳，再增(zeng)碳，再增(zeng)硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)工序要求。如果(guo)鑄(zhu)鐵(tie)中不需要加(jia)(jia)錳，則(ze)遵守先增(zeng)碳，后增(zeng)硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)原則(ze)。因(yin)為(wei)硅(gui)(gui)和(he)硫一樣，都有影(ying)響增(zeng)碳劑吸收作(zuo)用。
--錳--
=錳(meng)是(shi)阻礙(ai)石墨化的(de)元素，它(ta)使(shi)鑄鐵基體(ti)中(zhong)珠(zhu)光體(ti)量(liang)(liang)增多并得到細化的(de)珠(zhu)光體(ti)。在需要保(bao)證焊接平臺鑄鐵的(de)珠(zhu)光體(ti)時，通常將錳(meng)含量(liang)(liang)控制在0.6---1.2的(de)范圍內。錳(meng)含量(liang)(liang)過(guo)高則易使(shi)鑄鐵組織中(zhong)出(chu)現自由滲(shen)(shen)碳體(ti)，呈現白口傾向。錳(meng)可(ke)以溶(rong)于鐵素體(ti)形(xing)成置換式固(gu)溶(rong)體(ti)，也可(ke)以溶(rong)解在滲(shen)(shen)碳體(ti)中(zhong)形(xing)成含錳(meng)滲(shen)(shen)碳體(ti)。錳(meng)溶(rong)解在滲(shen)(shen)碳體(ti)中(zhong)，會加強鐵與碳的(de)結合能力，使(shi)滲(shen)(shen)碳體(ti) 為穩定，因而阻礙(ai)石墨化。錳(meng)對于石墨化的(de)影響，只有在它(ta)與硫發(fa)生化學反應后，才(cai)能通過(guo)剩余部分表現出(chu)來。
錳和硫之間有(you)比較大的親和力，可發生以下反應
Mn+S=MnS
Mn+Fes=MnS+Fe
硫化錳的(de)(de)溶點高，在(zai)(zai)焊接平臺鐵(tie)液中(zhong)多以固體質點存(cun)在(zai)(zai)，密度小，可人(ren)鐵(tie)液中(zhong)浮出，或呈(cheng)顆粒狀夾雜物存(cun)在(zai)(zai)于(yu)鑄鐵(tie)中(zhong)，從而(er)減弱硫的(de)(de)有害作(zuo)用。為了充分發揮錳抵(di)消硫有害作(zuo)用的(de)(de)能力，在(zai)(zai)生產，常常利用錳對(dui)硫的(de)(de)抵(di)消 性來(lai)調整錳硫比。
--硫--
-硫(liu)對(dui)鑄鐵石墨化(hua)(hua)的影響與其(qi)存(cun)形式有關。若硫(liu)以三元共晶(jing)體或富鐵硫(liu)化(hua)(hua)物形態存(cun)在，則因(yin)熔點低(di)，結晶(jing)時沿(yan)晶(jing)粒(li)邊界分(fen)布，阻礙鐵、碳原子的擴散(san)，從而(er)可(ke)有力(li)地阻礙石墨化(hua)(hua)的進行。
硫(liu)(liu)在(zai)鑄鐵(tie)中是有害元素，它以硫(liu)(liu)化鐵(tie)的(de)(de)(de)形式(shi)完全溶解于鐵(tie)液中，并(bing)能降低碳(tan)(tan)在(zai)鐵(tie)中的(de)(de)(de)溶解度（1的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)約可降低0.5的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)），其成分、性質和存在(zai)形式(shi)由鑄鐵(tie)中錳和其他元素的(de)(de)(de)含量而決定。
另外(wai)，硫(liu)在(zai)焊接(jie)平(ping)臺鑄鐵中惡化(hua)鑄鐵的(de)鑄造(zao)性能(neng)，當鐵液中存在(zai)大(da)量(liang)(liang)的(de)硫(liu)化(hua)物時，鐵液的(de)流動性 會(hui)降低，從而(er)造(zao)成補縮性能(neng)差，容易產生裂(lie)紋等缺陷(xian)。因(yin)此，一般(ban)將灰鑄鐵中的(de)含硫(liu)量(liang)(liang)限制(zhi)在(zai)0.1---0.12以下。
--磷--
-磷(lin)(lin)對鑄鐵的(de)石墨化影響(xiang)不大。磷(lin)(lin)和(he)硅一樣可(ke)使鑄鐵的(de)共晶點左移，當(dang)鐵液中的(de)磷(lin)(lin)含量達(da)到1時，可(ke)使共晶點含碳量在鐵液中減少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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