如何提高鑄鐵平臺的強(qiáng)度使組織中的石墨細(xì)化
鑄鐵平臺的碳本身就是構(gòu)成石墨的元素,增加含碳量,能使鑄鐵平臺石墨的均質(zhì)晶核增多,也能使鑄鐵平臺鐵液中未溶解的石墨夾雜物增多,使石墨的非均質(zhì)晶核增多,從而可以提高鐵液的實(shí)際結(jié)晶溫度。因此,碳在鑄鐵中是促石墨化的元素。但鑄鐵平臺含碳量過高,會使鑄鐵平臺的石墨化程度大,石墨粗大,基體中珠光體

量減少,鐵素體量增多,使鑄鐵平臺的力學(xué)性能降低。為了提高鑄鐵平臺的強(qiáng)度使組織中的石墨細(xì)化,數(shù)量減少,珠光體增加,就需要適當(dāng)降低鑄鐵中的含碳量。
鑄鐵平臺的硅是強(qiáng)烈促石墨化的元素。增加含硅量可使鑄鐵的石墨化程度大,基體組織中鐵素體量增加而珠光體量減少。若含硅量過低,石墨化好,則易出現(xiàn)麻口或白口組織。但硅含量過高,易使石墨粗大,力學(xué)性能降低。錳是阻礙石墨化的元素,它使鑄鐵平臺基體中的珠光體量增多并得到細(xì)化的珠光體。在需要保證鑄鐵的珠光體基體時(shí),通常將錳含量控制在wmm=0.6~1.2范圍內(nèi)。鑄鐵平臺錳含量過高則易使鑄鐵組織中出現(xiàn)滲碳體,鑄鐵平臺呈現(xiàn)白口化傾向。錳可以溶于鐵素體形成置換式固溶體也可以溶解在滲碳體中形成含錳滲碳體(Fe,Mn);C。錳溶解在滲碳體中,會加強(qiáng)鐵與碳的結(jié)合能力,使?jié)B碳體更為穩(wěn)定,因而阻礙石墨化。錳對石墨化的影響,只有在它與硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后,才能通過剩余部分表現(xiàn)出來。鑄鐵平臺錳和硫之間有比較大的親和力,可發(fā)生以下反應(yīng)Mn+S=MnS。
鑄鐵平臺的硫化錳的熔點(diǎn)高,在鑄鐵平臺鐵液中多以固體質(zhì)點(diǎn)存在,密度小,可從鐵液中浮出,或呈顆粒狀?yuàn)A雜物存在于鑄鐵中,從而減弱硫的有害作用。為了充分發(fā)揮錳抵消硫有害作用的能力,錳在鑄鐵平臺中的加人量與含硫量的關(guān)系為Wm/ws(錳硫比)=54.94/32.06=1.71形成MnS所需要的錳量為WMn=1.71w(4-3)在實(shí)際生產(chǎn)中,一般錳量都比理論值大些,約為w..=0.2-0.3,則經(jīng)驗(yàn)公式為含S量較低的鑄鐵:含S較高的鑄鐵平臺w=1.7ws+0.3,ws=0.08~0.15時(shí),約需要w=0.4~0.6的錳與硫反應(yīng)。當(dāng)錳含量超過這個(gè)值時(shí),才開始使珠光體和化合碳量增加。因此,錳加人到鑄鐵平臺中時(shí),開始不但不提高硬度,而且有使鑄鐵平臺的傾向。只有當(dāng)錳加到一定量時(shí),鑄鐵的強(qiáng)度、鑄鐵平臺硬度才有所提高。