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灰鑄鐵中錳的作用

2021-7-2  閱讀(738)

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在灰鑄鐵中,Mn是*的合金元素,既可以抑制S的有害作用,又可以以MnSMnO等形態成為石墨異質晶核的重要組分,還可以促進珠光體的形成。因此灰鑄鐵中的Mn含量一般比較高,通常在0.6-0.8%,高牌號的灰鑄鐵甚至可以達到1.2-1.3%。(目前已經有專家在研究2%以上的高Mn灰鑄鐵)

 灰鑄鐵中,即使Mn含量很高,一般也不會有因晶間碳化物而導致的質量問題,其原因是多方面的,主要有:

灰鑄鐵中的SO含量高,鐵液中相當一部分的MnMnSMnO的形態存在,而且是石墨析出所依附的異質晶核的主要組分。實際上,溶解在鐵液中的活性Mn并不多。

灰鑄鐵中的片狀石墨,表面積與體積之比非常大,而且橫生斜長,便于C原子向石墨擴散,并沉積在石墨上,因而,形成碳化物的傾向較小。

“共晶轉變”的含義是一定成分的液態合金在一定的溫度下,結晶析出2種或2種以上的固相,而且液相與析出的固相還具有保持接觸、始終共存的特點。

灰鑄鐵的共晶轉變過程中,先析出石墨,奧氏體依附石墨結晶析出,然后石墨與奧氏體協同生長。共晶轉變過程中,石墨和奧氏體都保持與鐵液接觸的狀態,石墨片的端部始終伸在鐵液中,知道共晶轉變結束。由于在與石墨接觸的條件下鑄件凝固,鐵液中的C原子向石墨擴散、沉積更為方便。片狀石墨面積與體積比非常大,奧氏體中的C原子也很容易向石墨片擴散、沉積。

由于石墨片橫生斜長,最終凝固的鐵液非常分散,即使其中有一些產生了碳化物,其分散度非常高,負面作用也就比較小。

灰鑄鐵中,橫生斜長的石墨片對基體的切割作用很明顯,實際上也不要求灰鑄鐵的韌性和沖擊性能,即使有了一些高度分散的碳化物,其負面作用也是微不足道的。

 

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