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灰鑄鐵中各化學元素的作用

2020-7-24  閱讀(754)

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灰鑄鐵的化學成分由兩部分組成:一是基本成分,即CSiMnPS五大元素;二是根據需要,加入少量的合金元素,如CuCrMoNiSbSn等。五大元素中起決定性作用的是CSi含量,由于二者的石墨化作用大小不同,通常以CE表示:CEwC+1/3wSi)。

  1. CE必須確保達到鑄鐵牌號中抗拉強度或硬度的要求。
  2. CE的高低是影響灰鑄鐵強度的主要決定性因素。灰鑄鐵牌號越高,強度越高,選擇的CE應越低。以降低CE來提高灰鑄鐵的強度,是提高灰鑄鐵強度的基本原則。
  3. 在同的CE下,不同的冷卻速度有著不同的強度,隨著鑄件壁厚的增加,鑄件強度降低;隨著壁厚的減小,鑄件強度增加。因此,薄壁鑄件的CE應適當提高,厚壁鑄件的CE應適當降低。
  4. CE的降低,使灰鑄鐵強度提高,但使鑄造性能、加工性能惡化,因此,在同等強度下,CE高的灰鑄鐵為優。
  5. Mn是阻礙石墨化和穩定珠光體的元素,一般灰鑄鐵要求珠光體基體,故Mn的質量分數較高,薄壁件wMn)量為0.5%-0.8%,厚壁件wMn)量為0.9%-1.4%
  6. MnS有較大的親和力,與S形成MnS或(FeMnS的化合物,故Mn可部分抵消S反石墨化的作用,且生成的MnS呈顆粒狀分散在鐵液中,熔點在1600以上,可作為非均質品核,有利于石墨的析出,因此,Mn也有間接促進石墨化的作用。、
  7. 灰鑄鐵中的MnS中和以后,過量的Mn才有能起穩定珠光體的作用,中和S所必需的wMn)量為當wMn<0.2%時,wMn= wS×1.73%+.3%;當wS0.02時,wMn= wS×3.3%
  8. S使灰鑄鐵流動性降低,阻礙石墨化,增大白口傾向。當灰鑄鐵中MnS高時,S除與Mn形成MnS外,還會形成Fe-FeS的硫共晶或Fe-Fe3C-FeS三元硫共晶分布在界面上,降低灰鑄鐵的力學性能,并易產生熱裂,故一般認為S是灰鑄鐵中的有害元素,要求wS0.12%
  9. S對石墨化有雙重作用,S本身阻礙石墨化,但與Mn生成的MnS可形成結晶核心,促進石墨化。因此,采用感應電爐熔煉時,必須要有增S處理,使wS)量不低于0.06%;沖天爐熔煉時,鐵液中的wS)量一般為0.06%-0.10%
  10. 灰鑄鐵的P常以二元磷共晶(Fe+Fe3P)或三元磷共晶(Fe-Fe3P+ Fe3C)形式存在。低熔點的磷共晶分布于界面,降低灰鑄鐵的力學性能,特別是塑性與韌性,并易產生裂紋,故灰鑄鐵的wP)量一般小于0.15%
  11. 于對有耐磨性要求的灰鑄鐵,wP)量可提高至0.3%-1.5%;有致密性要求的灰鑄鐵,wP)量應低于0.06%

NJ-ZN208型電腦多元素分析儀是一款綜合性分析儀,一臺儀器即可滿足鋼鐵及其合金材料中的CSMnPSiCrNiMoCuTiVAlWNbMg、稀土總量、Co等元素含量的檢測,共設置有四個大通道(且可根據客戶需求設置成十個大通道),每個大通道內又分別設置有30個小通道,共可貯存120條工作曲線,原則上一套儀器可檢測120種元素,采用品牌電腦微機控制,并配備了電子天平,全中文菜單式操作,臺式打印機打印結果 ,可檢測的材料有:普碳鋼、低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼、生鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、耐磨鑄鐵、鋁合金等。

 

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                              2020723

 

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