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(tan)--
碳(tan)本身 是(shi)構(gou)成(cheng)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素，增(zeng)加(jia)含(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)能使(shi)(shi)(shi)(shi)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)均質晶(jing)(jing)核增(zeng)多，也能使(shi)(shi)(shi)(shi)鐵(tie)液(ye)中(zhong)未溶解的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)夾雜物增(zeng)多，使(shi)(shi)(shi)(shi)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)非均質晶(jing)(jing)核增(zeng)多，從而可(ke)以(yi)提高焊接平臺鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)實際(ji)結晶(jing)(jing)溫度。因此，碳(tan)，碳(tan)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)中(zhong)是(shi)cujin石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素。但含(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)過高，會使(shi)(shi)(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)化程(cheng)度zengda，石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粗大，基體(ti)中(zhong)球光體(ti)減少，鐵(tie)素體(ti)增(zeng)多，使(shi)(shi)(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)件力學性(xing)能降低(di)。為了提高鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)強度，使(shi)(shi)(shi)(shi)組織中(zhong)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)細化，數量(liang)(liang)減少，珠(zhu)光體(ti)增(zeng)加(jia)， 需要適當降低(di)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)。
--硅--
硅(gui)(gui)(gui)是強(qiang)烈(lie)cujin石(shi)(shi)墨(mo)化(hua)的(de)(de)元素。增加含(han)硅(gui)(gui)(gui)量可(ke)使(shi)鑄(zhu)鐵的(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)化(hua)程(cheng)度zengda，基(ji)體組(zu)織中鐵素體量增加而珠光(guang)體量減少。若含(han)硅(gui)(gui)(gui)量過低，石(shi)(shi)墨(mo)化(hua)不良，則易(yi)出現(xian)麻口(kou)(kou)或白口(kou)(kou)組(zu)織。但(dan)硅(gui)(gui)(gui)含(han)量過高，易(yi)使(shi)石(shi)(shi)墨(mo)粗大，力(li)學(xue)性能降(jiang)低。并且(qie)，在爐料(liao)的(de)(de)添加順序(xu)當中，要(yao)(yao)嚴格遵守(shou)先(xian)(xian)增錳(meng)(meng)，再增碳(tan)，再增硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)工序(xu)要(yao)(yao)求。如果鑄(zhu)鐵中不需要(yao)(yao)加錳(meng)(meng)，則遵守(shou)先(xian)(xian)增碳(tan)，后增硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)原則。因為(wei)硅(gui)(gui)(gui)和硫一樣，都有影響(xiang)增碳(tan)劑吸(xi)收(shou)作(zuo)用。
--錳--
=錳(meng)(meng)(meng)(meng)是阻(zu)(zu)礙(ai)石(shi)墨化(hua)的(de)(de)元素，它使(shi)鑄鐵(tie)基(ji)體中珠(zhu)光體量增(zeng)多并得到細化(hua)的(de)(de)珠(zhu)光體。在(zai)需要(yao)保證焊(han)接(jie)平(ping)臺鑄鐵(tie)的(de)(de)珠(zhu)光體時，通(tong)常將(jiang)錳(meng)(meng)(meng)(meng)含量控制在(zai)0.6---1.2的(de)(de)范圍內。錳(meng)(meng)(meng)(meng)含量過(guo)高則(ze)易使(shi)鑄鐵(tie)組織(zhi)中出現(xian)自由滲(shen)碳(tan)(tan)體，呈(cheng)現(xian)白口傾向。錳(meng)(meng)(meng)(meng)可(ke)以(yi)(yi)溶(rong)于(yu)鐵(tie)素體形成置換(huan)式固(gu)溶(rong)體，也可(ke)以(yi)(yi)溶(rong)解在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)體中形成含錳(meng)(meng)(meng)(meng)滲(shen)碳(tan)(tan)體。錳(meng)(meng)(meng)(meng)溶(rong)解在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)體中，會(hui)加強(qiang)鐵(tie)與碳(tan)(tan)的(de)(de)結合能力，使(shi)滲(shen)碳(tan)(tan)體 為穩定，因而(er)阻(zu)(zu)礙(ai)石(shi)墨化(hua)。錳(meng)(meng)(meng)(meng)對于(yu)石(shi)墨化(hua)的(de)(de)影響，只有(you)在(zai)它與硫發生(sheng)化(hua)學反(fan)應后，才能通(tong)過(guo)剩余部分表現(xian)出來。
錳和硫之間有(you)比較大的親(qin)和力，可(ke)發生以下(xia)反(fan)應
Mn+S=MnS
Mn+Fes=MnS+Fe
硫(liu)(liu)化錳(meng)的溶(rong)點高，在(zai)焊接平(ping)臺(tai)鐵(tie)液中多以固體質點存在(zai)，密度小，可人(ren)鐵(tie)液中浮出(chu)，或呈顆粒(li)狀夾(jia)雜物存在(zai)于鑄鐵(tie)中，從(cong)而減弱硫(liu)(liu)的有害(hai)(hai)作(zuo)用(yong)。為了充分發揮(hui)錳(meng)抵消硫(liu)(liu)有害(hai)(hai)作(zuo)用(yong)的能力，在(zai)生產，常常利用(yong)錳(meng)對硫(liu)(liu)的抵消 性來調整錳(meng)硫(liu)(liu)比。
--硫--
-硫(liu)對鑄鐵(tie)石墨化的影響(xiang)與其存形(xing)式有關(guan)。若硫(liu)以三元共晶體(ti)或富鐵(tie)硫(liu)化物(wu)形(xing)態(tai)存在(zai)，則因熔點(dian)低，結晶時沿(yan)晶粒(li)邊界分布(bu)，阻(zu)礙鐵(tie)、碳原子的擴(kuo)散，從而可有力地(di)阻(zu)礙石墨化的進(jin)行。
硫在鑄鐵中(zhong)是有(you)害元(yuan)素，它以硫化鐵的(de)形式完全溶解于鐵液中(zhong)，并能降低碳在鐵中(zhong)的(de)溶解度（1的(de)硫約可(ke)降低0.5的(de)碳），其(qi)成分、性質和存(cun)在形式由鑄鐵中(zhong)錳(meng)和其(qi)他元(yuan)素的(de)含(han)量(liang)而決定。
另外，硫在焊接(jie)平臺鑄鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)惡(e)化鑄鐵(tie)(tie)的鑄造性能(neng)，當鐵(tie)(tie)液中(zhong)(zhong)存(cun)在大量(liang)的硫化物時，鐵(tie)(tie)液的流動性 會降(jiang)低，從(cong)而(er)造成補縮(suo)性能(neng)差，容(rong)易產(chan)生裂紋(wen)等缺陷。因此，一般將灰鑄鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)的含硫量(liang)限制在0.1---0.12以下。
--磷--
-磷(lin)對鑄鐵的石墨化影響不大。磷(lin)和硅一樣可使(shi)鑄鐵的共晶點左移，當鐵液中(zhong)的磷(lin)含(han)量達到(dao)1時，可使(shi)共晶點含(han)碳量在鐵液中(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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