滲碳體鑄件質量硬度計量儀器-鑄鐵分析顯微鏡
硅:硅對球鐵性能的影響僅次于碳,也是主要的合金元素之一。
硅是一個強烈地促進石墨化的元素,因為硅能使鐵碳合金的
共晶及共析點向上、向左移動,使鐵在較高的溫度下發生轉變,
有利于碳和鐵原子的擴散,有利于自由滲碳體的分解,降低了碳
在固相和液相中的溶解度,增加了碳原子的活度,所以促進了石
墨的析出和長大。
硅高,加強了石墨化作用, 減少了白口傾向, 減少了縮
松,增加并強化了鐵素體基體,提高了球鐵的塑性和韌性。但是
,當硅量過高以后, 由于硅的原子半徑比鐵的原子半徑大,所
以,溶入鐵素體中的硅,引起晶格畸變,使鐵素體變脆,顯著的
降低了球鐵的韌性,特別是在低溫下工作的球鐵,更要嚴格控制
含硅量。
處理球鐵時, 為了提高鑄件質量, 普遍采用了孕育的辦
法,也即給球化處理以后的鐵水中再加入一部分以硅為主的合金
元素。為了不影響球鐵的總硅量,通常將原鐵水的含硅量降低,
以增加孕育劑中的硅量,加強孕育的效果。
在有襯電渣爐中熔化鐵水, 正適應了處理球鐵時對原鐵水
低硅量的要求。因為自耗電極熔化以后,硅量通常被燒損15—20
%,所以給處理球鐵提供了一個有利的條件。
錳:錳是一個阻礙石墨化的元素,其原因是:錳能加強碳和鐵的
結合力, 降低碳的活度, 增加了滲碳體的穩定性。錳能夠脫
硫,和鐵水中的硫作用生成高熔點的MnS,由于MnS比重小,易飄
浮出鐵水,從而降低了鐵水的含硫量。錳能部分的熔入鐵素體,
提高了強度,降低了韌性。近幾年,發現錳在球鐵中有嚴重的偏
析現象,它富集在共晶團的晶界上,結果使晶界易形成珠光體,
嚴重時生成碳化物,使球鐵的
塑性和韌性降低。所以,希望球鐵的含錳量低一些為好。一般
控制在0.3~0.8%。
用電渣爐熔化的鐵水,錳燒損10%左右,由于電渣爐脫硫
能力強,降低原鐵水的錳量,對脫硫問題不大。
容易摻合金
為了進一步提高球鐵的綜合機械性能,常給球鐵中加入
鉬、銅等合金元素。銅由于熔點低,是比較容易加入的。而鉬
熔點較高,我們在處理含鉬球鐵時加入純鉬(有的廠加鉬鐵),一
由于鐵水溫度高,又加之電渣過程穩定,鉬的回收率達98%以
上。
鉬在球鐵中主要用它增加淬透性,提高耐磨性及改善材質
的均勻性。由于鉬是一個強烈的穩定碳化物的元素,容易富集
在晶粒周界并對磷有敏感作用,所以,不宜加得過多,一般為
0.2~0.3%。
銅能提高淬透性,促進珠光體細化形成索氏體,可改善材
質的均勻性。不少工廠采用銅與鉬同時加入,以綜合各自的優
點,克服缺點,我們加銅0.4%。