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--
碳本身 是構成石(shi)(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)(de)元素，增加含(han)碳量能(neng)(neng)使(shi)石(shi)(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)(de)均(jun)質(zhi)晶核增多(duo)，也能(neng)(neng)使(shi)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)液中未溶解的(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨夾雜物增多(duo)，使(shi)石(shi)(shi)(shi)墨非均(jun)質(zhi)晶核增多(duo)，從而可(ke)以提高(gao)焊接平臺鐵(tie)(tie)(tie)(tie)液的(de)(de)(de)(de)實際結晶溫度(du)。因此，碳，碳鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)中是cujin石(shi)(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)(de)元素。但(dan)含(han)碳量過(guo)高(gao)，會使(shi)鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨化(hua)程(cheng)度(du)zengda，石(shi)(shi)(shi)墨粗大，基體(ti)中球光體(ti)減少(shao)，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素體(ti)增多(duo)，使(shi)鑄件力學性能(neng)(neng)降低(di)(di)。為(wei)了(le)提高(gao)鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)強度(du)，使(shi)組織(zhi)中的(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨細化(hua)，數量減少(shao)，珠光體(ti)增加， 需要適當降低(di)(di)鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)中的(de)(de)(de)(de)含(han)碳量。
--硅--
硅(gui)是(shi)強(qiang)烈cujin石墨(mo)化(hua)的(de)元素。增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)含硅(gui)量(liang)可(ke)使鑄鐵的(de)石墨(mo)化(hua)程度zengda，基體組(zu)織(zhi)中(zhong)鐵素體量(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)而珠光體量(liang)減少。若含硅(gui)量(liang)過低，石墨(mo)化(hua)不(bu)良，則(ze)(ze)易出現麻(ma)口或白口組(zu)織(zhi)。但硅(gui)含量(liang)過高，易使石墨(mo)粗(cu)大，力學性(xing)能降(jiang)低。并且，在爐料的(de)添加(jia)順序當中(zhong)，要(yao)嚴格遵守先(xian)增(zeng)(zeng)(zeng)錳，再增(zeng)(zeng)(zeng)碳，再增(zeng)(zeng)(zeng)硅(gui)的(de)工序要(yao)求(qiu)。如(ru)果鑄鐵中(zhong)不(bu)需(xu)要(yao)加(jia)錳，則(ze)(ze)遵守先(xian)增(zeng)(zeng)(zeng)碳，后增(zeng)(zeng)(zeng)硅(gui)的(de)原(yuan)則(ze)(ze)。因(yin)為硅(gui)和硫(liu)一樣，都有影響增(zeng)(zeng)(zeng)碳劑吸收作用。
--錳--
=錳(meng)是阻(zu)礙石墨化(hua)(hua)的(de)(de)元素，它(ta)使鑄鐵(tie)基體(ti)(ti)中珠光(guang)(guang)體(ti)(ti)量增多并(bing)得到(dao)細化(hua)(hua)的(de)(de)珠光(guang)(guang)體(ti)(ti)。在需要(yao)保證(zheng)焊接平臺鑄鐵(tie)的(de)(de)珠光(guang)(guang)體(ti)(ti)時，通(tong)(tong)常(chang)將錳(meng)含量控制在0.6---1.2的(de)(de)范(fan)圍(wei)內。錳(meng)含量過高則(ze)易使鑄鐵(tie)組(zu)織中出(chu)現自由(you)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)，呈現白口傾向(xiang)。錳(meng)可以溶(rong)于(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)形成置換(huan)式(shi)固溶(rong)體(ti)(ti)，也可以溶(rong)解(jie)在滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)中形成含錳(meng)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)。錳(meng)溶(rong)解(jie)在滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)中，會加強鐵(tie)與(yu)(yu)碳(tan)的(de)(de)結合能力，使滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti) 為(wei)穩(wen)定，因而阻(zu)礙石墨化(hua)(hua)。錳(meng)對于(yu)石墨化(hua)(hua)的(de)(de)影響，只有(you)在它(ta)與(yu)(yu)硫發生化(hua)(hua)學反(fan)應后，才能通(tong)(tong)過剩余部分表現出(chu)來(lai)。
錳和硫之間有比較大的親(qin)和力，可發生以(yi)下反應
Mn+S=MnS
Mn+Fes=MnS+Fe
硫(liu)化錳的(de)溶點高，在焊接(jie)平臺鐵(tie)液(ye)中(zhong)多(duo)以固體質點存在，密度小，可人鐵(tie)液(ye)中(zhong)浮(fu)出(chu)，或呈顆(ke)粒狀夾雜物存在于(yu)鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)，從而(er)減弱硫(liu)的(de)有(you)害(hai)作(zuo)用。為了(le)充分發(fa)揮錳抵消硫(liu)有(you)害(hai)作(zuo)用的(de)能力，在生產，常常利用錳對硫(liu)的(de)抵消 性(xing)來調(diao)整錳硫(liu)比。
--硫--
-硫對(dui)鑄鐵(tie)石墨(mo)化(hua)的(de)影(ying)響與其存形式有關。若(ruo)硫以三元共晶體或富(fu)鐵(tie)硫化(hua)物(wu)形態(tai)存在，則因熔點低，結(jie)晶時沿晶粒(li)邊界分布，阻礙鐵(tie)、碳原子的(de)擴(kuo)散(san)，從而可(ke)有力地阻礙石墨(mo)化(hua)的(de)進(jin)行。
硫(liu)在鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)是有(you)害元(yuan)素，它(ta)以(yi)硫(liu)化鐵(tie)的形式(shi)(shi)完全溶解于鐵(tie)液中(zhong)，并能降(jiang)低碳在鐵(tie)中(zhong)的溶解度（1的硫(liu)約可降(jiang)低0.5的碳），其成分、性質和(he)存在形式(shi)(shi)由鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)錳和(he)其他元(yuan)素的含量而決定(ding)。
另外，硫(liu)在焊(han)接平臺鑄(zhu)(zhu)鐵中惡化鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)鑄(zhu)(zhu)造性(xing)(xing)能，當鐵液中存在大量(liang)的(de)硫(liu)化物時，鐵液的(de)流動性(xing)(xing) 會降低(di)，從而造成補(bu)縮性(xing)(xing)能差，容易產生裂紋(wen)等(deng)缺陷(xian)。因此，一(yi)般將(jiang)灰鑄(zhu)(zhu)鐵中的(de)含硫(liu)量(liang)限(xian)制在0.1---0.12以下。
--磷--
-磷(lin)對鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的石墨化影響(xiang)不大。磷(lin)和硅一樣(yang)可使鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的共晶點(dian)左移(yi)，當鐵(tie)液中的磷(lin)含(han)量達到1時，可使共晶點(dian)含(han)碳量在鐵(tie)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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