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)--
碳本(ben)身 是構(gou)成(cheng)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)的(de)元(yuan)素(su)，增(zeng)(zeng)加(jia)含碳量能(neng)使(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)的(de)均(jun)質晶核增(zeng)(zeng)多，也能(neng)使(shi)(shi)(shi)鐵液(ye)中未溶解的(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)夾雜物增(zeng)(zeng)多，使(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)非均(jun)質晶核增(zeng)(zeng)多，從(cong)而可以提高焊接平臺鐵液(ye)的(de)實(shi)際結晶溫度(du)(du)。因此，碳，碳鑄(zhu)鐵中是cujin石(shi)(shi)墨(mo)(mo)的(de)元(yuan)素(su)。但(dan)含碳量過(guo)高，會使(shi)(shi)(shi)鑄(zhu)鐵的(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)化(hua)(hua)程度(du)(du)zengda，石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粗(cu)大，基體(ti)中球光體(ti)減少，鐵素(su)體(ti)增(zeng)(zeng)多，使(shi)(shi)(shi)鑄(zhu)件力學性(xing)能(neng)降低。為了提高鑄(zhu)鐵的(de)強度(du)(du)，使(shi)(shi)(shi)組(zu)織中的(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)細化(hua)(hua)，數(shu)量減少，珠光體(ti)增(zeng)(zeng)加(jia)， 需要適當降低鑄(zhu)鐵中的(de)含碳量。
--硅--
硅(gui)(gui)是強烈(lie)cujin石(shi)墨(mo)(mo)化的元素。增(zeng)加含硅(gui)(gui)量(liang)可使鑄鐵(tie)的石(shi)墨(mo)(mo)化程度zengda，基體(ti)組(zu)織中(zhong)(zhong)鐵(tie)素體(ti)量(liang)增(zeng)加而珠光(guang)體(ti)量(liang)減(jian)少。若(ruo)含硅(gui)(gui)量(liang)過低，石(shi)墨(mo)(mo)化不(bu)良，則易出現麻口或(huo)白口組(zu)織。但硅(gui)(gui)含量(liang)過高，易使石(shi)墨(mo)(mo)粗大，力學性能降(jiang)低。并且，在爐(lu)料的添(tian)加順序當(dang)中(zhong)(zhong)，要(yao)嚴格遵守先增(zeng)錳，再(zai)增(zeng)碳(tan)(tan)，再(zai)增(zeng)硅(gui)(gui)的工序要(yao)求。如(ru)果(guo)鑄鐵(tie)中(zhong)(zhong)不(bu)需要(yao)加錳，則遵守先增(zeng)碳(tan)(tan)，后增(zeng)硅(gui)(gui)的原則。因為硅(gui)(gui)和硫一樣，都有影響增(zeng)碳(tan)(tan)劑吸(xi)收作用。
--錳--
=錳(meng)(meng)是阻(zu)礙石墨(mo)化的元素，它使(shi)鑄(zhu)鐵基體(ti)中珠(zhu)光體(ti)量(liang)增多并得到(dao)細(xi)化的珠(zhu)光體(ti)。在(zai)需(xu)要保證焊接平臺鑄(zhu)鐵的珠(zhu)光體(ti)時，通常將錳(meng)(meng)含量(liang)控制在(zai)0.6---1.2的范(fan)圍內。錳(meng)(meng)含量(liang)過高(gao)則(ze)易使(shi)鑄(zhu)鐵組織中出(chu)(chu)現自由滲碳(tan)(tan)體(ti)，呈(cheng)現白口傾向。錳(meng)(meng)可(ke)以(yi)溶(rong)于鐵素體(ti)形(xing)成(cheng)置換式固溶(rong)體(ti)，也可(ke)以(yi)溶(rong)解在(zai)滲碳(tan)(tan)體(ti)中形(xing)成(cheng)含錳(meng)(meng)滲碳(tan)(tan)體(ti)。錳(meng)(meng)溶(rong)解在(zai)滲碳(tan)(tan)體(ti)中，會(hui)加(jia)強鐵與碳(tan)(tan)的結(jie)合能力，使(shi)滲碳(tan)(tan)體(ti) 為穩定，因而(er)阻(zu)礙石墨(mo)化。錳(meng)(meng)對于石墨(mo)化的影(ying)響，只有在(zai)它與硫發生(sheng)化學反應后，才能通過剩余部分表現出(chu)(chu)來(lai)。
錳和硫(liu)之間有(you)比較(jiao)大(da)的親和力，可發生以(yi)下(xia)反應
Mn+S=MnS
Mn+Fes=MnS+Fe
硫化錳(meng)的(de)溶點(dian)(dian)高，在(zai)焊接平臺鐵液中(zhong)多(duo)以固體質點(dian)(dian)存在(zai)，密度小，可人鐵液中(zhong)浮出，或呈(cheng)顆粒狀夾雜物存在(zai)于鑄鐵中(zhong)，從而減弱硫的(de)有(you)害(hai)作用。為了充(chong)分發(fa)揮錳(meng)抵(di)消硫有(you)害(hai)作用的(de)能力，在(zai)生產，常常利用錳(meng)對硫的(de)抵(di)消 性來調整錳(meng)硫比。
--硫--
-硫對鑄鐵(tie)石墨(mo)化的影響與其存形式有(you)(you)關(guan)。若硫以三(san)元(yuan)共(gong)晶(jing)體或富(fu)鐵(tie)硫化物(wu)形態存在，則因熔(rong)點低，結(jie)晶(jing)時沿(yan)晶(jing)粒邊界分布，阻礙鐵(tie)、碳(tan)原子的擴散(san)，從而可有(you)(you)力地阻礙石墨(mo)化的進(jin)行(xing)。
硫在(zai)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)是有(you)害元素(su)，它(ta)以硫化鐵(tie)(tie)的形式完全溶解于鐵(tie)(tie)液(ye)中(zhong)(zhong)，并能(neng)降低(di)碳在(zai)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)的溶解度（1的硫約(yue)可降低(di)0.5的碳），其成分、性質和(he)存在(zai)形式由鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)錳和(he)其他元素(su)的含量而(er)決定。
另外，硫在(zai)焊接(jie)平(ping)臺鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)惡化(hua)鑄(zhu)鐵(tie)的(de)鑄(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，當鐵(tie)液中(zhong)存在(zai)大量的(de)硫化(hua)物時，鐵(tie)液的(de)流動性(xing)(xing) 會降(jiang)低，從而造(zao)成補(bu)縮性(xing)(xing)能(neng)(neng)差，容易產生裂紋等缺陷。因(yin)此，一般將灰鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)的(de)含硫量限制在(zai)0.1---0.12以下(xia)。
--磷(lin)--
-磷(lin)對鑄鐵的(de)(de)石墨(mo)化影響不大。磷(lin)和硅一樣可使鑄鐵的(de)(de)共(gong)晶(jing)點(dian)左(zuo)移，當鐵液中(zhong)的(de)(de)磷(lin)含量達到1時，可使共(gong)晶(jing)點(dian)含碳量在(zai)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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