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        影響鑄鐵石墨化程度的主要因素

        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:2016-09-08 09:00【

        由于鐵的晶體結構與石墨的晶體結構差異很大,而鐵與滲碳體的晶體結構要接近一些,所以普通鑄鐵在一般鑄造條件下只能得到白口鑄鐵,而不易獲得灰鑄鐵。因此,必須通過添加合金元素和改善鑄造工藝等手段來促進鑄鐵石墨化,形成灰鑄鐵。

        1.化學成分的影響

        碳、硅、錳、硫、磷對石墨化有不同影響。其中碳、硅、磷是促進石墨化的元素,錳和硫是阻礙石墨化的元素。在生產實際中,調整碳和硅的含量是控制鑄鐵組織和性能的基本措施之一。在一般鑄造條件下,鑄鐵中較高的碳含量是石墨化的必要條件,保證一定量的硅是石墨化的充分條件,碳與硅含量越高越易石墨化。若碳、硅含量過低,易出現白口,力學性能與鑄造性能都較差;但如果碳、硅含量過高,將導致石墨數量多且粗大,基體內鐵素體量多,力學性能下降。因此,一般灰鑄鐵中的碳、硅含量控制在下列范圍:2.8%~3.5%C(質量分數),1.4%~2.7% Si(質量分數)。

        2.溫度及冷卻速度的影響

        鑄鐵中碳石墨化過程除受化學成分影響外,還受鑄造過程中鑄件冷卻速度影響。在成分上保證了碳與硅含量充要條件之后,若冷卻速度過快,石墨化仍不可能充分進行甚至不能進行。這是因為無論第一還是第二階段石墨化,碳元素的擴散條件變成了制約因素。在高溫緩慢冷卻的條件下,由于原子具有較高的擴散能力,通常按Fe-C相圖進行,鑄鐵中的碳以游離態(石墨相)析出。當冷卻速度較快時,由液態析出的是滲碳體而不是石墨。這是因為滲碳體的碳質量分數(6.69%)比石墨( 100%)更接近合金的碳質量分數(2.5%~4.0%),因此,一般鑄件冷卻速度越慢,石墨化進行越充分;冷卻速度快,碳原子很難擴散,石墨化進行困難。

        此文關鍵字:鑄鐵熱處理

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