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鑄鐵的出現,方便了人類,從此我們就離不開了鑄鐵件,人們就把鑄鐵件用于制作各種制品,例如:小到螺絲釘、炊具、容器、農業機具等生活用品,大到汽車、飛機、輪船、大炮、坦克等建筑軍事器械。鑄鐵的生產推動了人類社會文明的進步,隨著科學技術和我國國民經濟的發展,各行各業對鑄鐵件的質量提出了更高的要求,而鑄鐵件的鑄造技術涉及了物理、化學、冶金、機械等多種學科,影響鑄鐵件質量的因素很多,因此正確地使用合理的鑄造技術是提高鑄鐵件質量的保證,而影響鑄鐵件質量鑄造過程的主要因素有:冷卻速度、化學成分、溫度、氣體、爐料等,這就要求人們認真考慮這些因素對鑄鐵件的影響。本人結合幾年來的工作經驗,現以化學成分為例,淺談五大元素對鑄件的影響。 影響鑄件品質的常規元素主要有五種,分別是碳、硅、錳、硫、磷,以上元素我們叫做基本元素或俗稱五大元素。它們是直接影響鑄件物理性能的一個重要因素。其主要作用如下: 一、碳元素是鑄鐵中基本的成分。它不但是區分鋼或鐵的主要依據,含碳量大于1.7%是鐵,低于1.7%的稱為鋼,而且,在鑄造過程中,碳影響著鑄件的力學性能。在鑄造中適當的碳促進石墨化,減小白口傾向,即減少滲碳體、珠光體、三元磷共晶,增加鐵素體,因而降低硬度改善加工性能;碳促進鎂吸收率的提高;改善球化,以達到預期效果;碳能改善流動性,增加凝固時的體積膨脹;碳提高吸振性,減摩性,導熱性。但碳含量過高引起石墨漂浮,惡化力學性能,過低又易產生縮孔松縮等缺陷。所以,對不同質量要求的鑄件,合理選配碳含量一般是提高鑄件質量的一種途徑,例如:灰鐵含碳量大多在2.6%-3.6%,球墨鑄鐵在3.5%-3.9%。碳對中錳球墨鑄鐵的力學性能影響不明顯,一般碳量高于3.9%時易出現石墨漂浮,影響鑄鐵質量,碳低于3.0%時,不利于石墨化故一般控制碳量在3.0%-3.8%為宜。 二、硅元素是鑄件中的有益元素,它和碳元素一樣,能促進石墨化,以孕育劑的方式添加的硅作用更明顯。對于鑄態球磨鑄件,增加含硅量有雙重作用,一方面它使滲碳體、珠光體、三元磷共晶減少,鐵素體增加,因而降低強度和硬度,改善鑄件塑性;另一方面硅固溶強化鐵素體,使屈服點和硬度提高;硅改善鑄造流動性,增大凝固時體積膨脹;硅能改善耐熱、耐蝕性。增加硅量,特別是孕育硅量,能夠顯著的控制碳化物的數量,因此,硅是抑制中錳球墨鑄鐵白口傾向的強力元素。硅在一定范圍內,有利于強度和韌性的提高,但使抗磨性能有所降低。故要取合適的量。一般情況下,灰鑄件硅含量在1.2%-3.0%,球墨鑄件中硅在2.0%-3.0%。
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