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)本身 是(shi)構(gou)成石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)元素，增加含碳(tan)量能(neng)(neng)使(shi)石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)均(jun)(jun)質晶核增多，也能(neng)(neng)使(shi)鐵(tie)液中未溶解(jie)的(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)夾雜(za)物增多，使(shi)石(shi)墨(mo)非均(jun)(jun)質晶核增多，從而可以提高(gao)焊接平臺鐵(tie)液的(de)(de)(de)實(shi)際結(jie)晶溫度(du)。因此(ci)，碳(tan)，碳(tan)鑄(zhu)鐵(tie)中是(shi)cujin石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)元素。但含碳(tan)量過高(gao)，會使(shi)鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)化(hua)程度(du)zengda，石(shi)墨(mo)粗大，基體中球光體減少，鐵(tie)素體增多，使(shi)鑄(zhu)件力(li)學(xue)性能(neng)(neng)降低。為了提高(gao)鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)強度(du)，使(shi)組織中的(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)細(xi)化(hua)，數(shu)量減少，珠光體增加， 需要適(shi)當(dang)降低鑄(zhu)鐵(tie)中的(de)(de)(de)含碳(tan)量。
--硅--
硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)是強烈cujin石墨化(hua)(hua)的(de)元素(su)。增(zeng)加(jia)含硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)量(liang)(liang)可(ke)使(shi)鑄鐵的(de)石墨化(hua)(hua)程(cheng)度(du)zengda，基體(ti)組(zu)織中(zhong)鐵素(su)體(ti)量(liang)(liang)增(zeng)加(jia)而珠光(guang)體(ti)量(liang)(liang)減少。若(ruo)含硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)量(liang)(liang)過低，石墨化(hua)(hua)不良，則易出(chu)現麻口(kou)(kou)或白口(kou)(kou)組(zu)織。但硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)含量(liang)(liang)過高，易使(shi)石墨粗大，力(li)學性能降低。并且，在爐料的(de)添加(jia)順序(xu)當(dang)中(zhong)，要嚴格(ge)遵守先(xian)增(zeng)錳，再增(zeng)碳，再增(zeng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)工序(xu)要求。如果鑄鐵中(zhong)不需要加(jia)錳，則遵守先(xian)增(zeng)碳，后(hou)增(zeng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)原則。因為硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和硫一(yi)樣，都有(you)影響增(zeng)碳劑(ji)吸(xi)收作用。
--錳(meng)--
=錳(meng)是阻(zu)礙石(shi)墨(mo)化的(de)(de)元素，它使鑄鐵基體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)量(liang)(liang)增多(duo)并得到細(xi)化的(de)(de)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)。在(zai)(zai)需要保(bao)證焊接平臺鑄鐵的(de)(de)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)時，通常將錳(meng)含(han)(han)量(liang)(liang)控制在(zai)(zai)0.6---1.2的(de)(de)范圍內。錳(meng)含(han)(han)量(liang)(liang)過高則易使鑄鐵組織中(zhong)出現自由(you)滲(shen)碳體(ti)(ti)(ti)(ti)，呈現白口(kou)傾向。錳(meng)可(ke)以溶(rong)于(yu)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)形成置換(huan)式固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)，也可(ke)以溶(rong)解在(zai)(zai)滲(shen)碳體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)形成含(han)(han)錳(meng)滲(shen)碳體(ti)(ti)(ti)(ti)。錳(meng)溶(rong)解在(zai)(zai)滲(shen)碳體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)，會(hui)加(jia)強鐵與(yu)(yu)碳的(de)(de)結合能(neng)力，使滲(shen)碳體(ti)(ti)(ti)(ti) 為(wei)穩定，因而阻(zu)礙石(shi)墨(mo)化。錳(meng)對于(yu)石(shi)墨(mo)化的(de)(de)影響，只(zhi)有(you)在(zai)(zai)它與(yu)(yu)硫發(fa)生化學反應后，才能(neng)通過剩(sheng)余部分(fen)表現出來。
錳和(he)(he)硫之間有比(bi)較(jiao)大(da)的親和(he)(he)力，可(ke)發生以(yi)下反應
Mn+S=MnS
Mn+Fes=MnS+Fe
硫(liu)(liu)化(hua)錳(meng)的溶點(dian)高(gao)，在焊接平臺鐵(tie)(tie)液中(zhong)(zhong)多以固體(ti)質點(dian)存在，密(mi)度小(xiao)，可人(ren)鐵(tie)(tie)液中(zhong)(zhong)浮出，或呈顆粒狀(zhuang)夾雜物存在于鑄(zhu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)，從而減(jian)弱硫(liu)(liu)的有害作(zuo)用(yong)。為了充(chong)分發(fa)揮(hui)錳(meng)抵消硫(liu)(liu)有害作(zuo)用(yong)的能(neng)力，在生(sheng)產，常(chang)常(chang)利用(yong)錳(meng)對硫(liu)(liu)的抵消 性來調整錳(meng)硫(liu)(liu)比(bi)。
--硫(liu)--
-硫(liu)對鑄鐵石(shi)墨(mo)化的影(ying)響與其存形式有(you)關。若硫(liu)以(yi)三元共晶(jing)(jing)體或(huo)富鐵硫(liu)化物形態存在，則因熔點低(di)，結晶(jing)(jing)時沿(yan)晶(jing)(jing)粒邊界分(fen)布，阻礙鐵、碳(tan)原子的擴散，從而(er)可(ke)有(you)力地(di)阻礙石(shi)墨(mo)化的進行(xing)。
硫在鑄(zhu)鐵(tie)(tie)中(zhong)是有害元素，它(ta)以硫化鐵(tie)(tie)的(de)形式(shi)完全溶解于(yu)鐵(tie)(tie)液中(zhong)，并能降低碳(tan)在鐵(tie)(tie)中(zhong)的(de)溶解度（1的(de)硫約可降低0.5的(de)碳(tan)），其成(cheng)分(fen)、性(xing)質和存在形式(shi)由鑄(zhu)鐵(tie)(tie)中(zhong)錳和其他元素的(de)含量而決定(ding)。
另外，硫(liu)在(zai)(zai)焊(han)接平臺鑄鐵中(zhong)惡化(hua)鑄鐵的鑄造性能(neng)，當鐵液(ye)中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)大(da)量的硫(liu)化(hua)物時，鐵液(ye)的流動性 會降低(di)，從而造成(cheng)補(bu)縮性能(neng)差(cha)，容易(yi)產生裂紋等缺陷。因此，一(yi)般(ban)將灰鑄鐵中(zhong)的含硫(liu)量限制在(zai)(zai)0.1---0.12以(yi)下。
--磷--
-磷(lin)對(dui)鑄(zhu)鐵(tie)的石(shi)墨化影(ying)響不大。磷(lin)和硅一樣可使(shi)鑄(zhu)鐵(tie)的共(gong)晶點(dian)左移，當鐵(tie)液(ye)中的磷(lin)含量達到(dao)1時，可使(shi)共(gong)晶點(dian)含碳量在鐵(tie)液(ye)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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