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        化學成分對鑄鐵石墨化過程的因素

        文章出處:青島豐東熱處理責任編輯:熱處理設備小許查看手機網址
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        人氣:-發表時間:2017-05-26 09:00【

        按對石墨化的作用不同,化學元素(主要是合金元素)可分為兩大類。

        第一類是促進石墨化的元素。如鑄鐵中的碳、硅等,其中碳、硅是強烈促進石墨化的元素。鑄鐵中碳、硅的含量越高,越有利于石墨化的進行。這是因為隨著碳的質量分數的增加,液態鑄鐵中石墨晶核數目增多,故促進了石墨化;而硅與鐵原子結合力較強,從而削弱了鐵、碳原子間的結合力,而且還會使共晶點的碳的質量分數降低,共晶轉變溫度升高,這都有利于石墨的析出。硅對石墨化的影響與其含量有關,鑄鐵中的硅質量分數在3.0%以下時,促進石墨化的作用比較強烈,特別是硅質量分數在1.0%~2.0%的范圍內作用更顯著。當含硅量超過3.5%時,硅的石墨化作用減弱。除了碳和硅,鋁、鈦、鎳、銅、磷、鈷等元素也是促進石墨化的元素。其中銅和鎳既能促進共晶時的石墨化又能阻礙共析時的石墨化,所以為了既提高鑄鐵的強度,又得到珠光體基體,可加入銅和鎳。生產中為了避免產生白口和麻口,鑄鐵中必須加入足夠的碳、硅、鋁等促進石墨化的元素。

        第二類是阻礙石墨化的元素。如鑄鐵中存在的錳、硫、磷等元素。其中錳是鑄鐵中的一個有益元素,它與硫化合成MnS,可以消除硫的有害作用。錳能同時囤溶于鐵素體和滲碳體中,穩定了滲碳體,因此錳是一個阻礙石墨化的元素。適當的含錳量有利于形成珠光體基體的鑄鐵。硫是一個有害元素,它基本上不固溶于固溶體,與鐵生化合物FeS,以共晶(Fe+FeS)形式存在于晶界,增大了脆性,并阻礙了碳原子的擴散,強烈地促使鑄鐵白口化。磷在奧氏體和鐵素體中的固溶度很低,鑄鐵中含碳量越高,磷的固溶度越低,當超過磷的固溶度時就會形成化合物Fe3P、Fe2P,一般以共晶形態出現在鑄鐵的組織中,形成二元磷共晶和三元磷共晶,使鑄鐵脆性增大。

        此文關鍵字:鑄鐵石墨化

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