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铸铁熔炼中元素有哪些负面作用

2018-08-30 17:15:43
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      这里所说的“干扰元素”,是对灰铸铁和球墨铸铁的性能有负面影响而言的,不   都是通常所谓的有害元素,其中有的在钢材中是重要的合金元素,有的对于某些合金铸铁也是   的。干扰元素的来源有三个方面:

一是钢材、铸钢件和铸铁件中通常都含有的有害元素,如硫、磷(一些耐磨铸铁中有时故意加入少量的磷)、铅(易切削钢中有时加入少量的铅)等;

二是为改善钢材的性能而特意加入的合金元素,如锰、铬、钼、钛、钒、铌、硼等;

三则是混杂在炉料中的污染物。

     一.问题的提出

铸件产量的迅速增长,拉动了对各种金属原材料的需求,铸造生铁、废钢和各种铁合金的供应日趋紧张,不仅价格不断上涨,质量也难以稳定一致。

另一方面,随着我国工业的发展,对各类铸件的质量要求日益提高,尤其是对高性能球墨铸铁件和厚截面、铁素体球墨铸铁件的需求增多,等温淬火球墨铸铁件和蠕墨铸铁件也逐步推广应用。所有这些,都要求提高铸铁材质的纯净度,炉料带来的干扰元素的影响逐渐成为大家不能不面对的问题。

    二.干扰元素对铸铁性能的影响

1.形成碳化物

钢材中的合金元素,如Mn、Cr、V、Mo、Ti、B等,都是很强的碳化物形成元素,而且易偏析于铸件后凝固的部位,在晶界处浓度很高。对于灰铸铁,由于其组织中存在大量片状石墨,强度本来就不高,延性和韧性很差,晶界处碳化物的影响并不那么明显。对于球墨铸铁,尤其是铁素体球墨铸铁件、等温淬火球墨铸铁件和   厚截面球墨铸铁件,晶界处碳化物的影响往往是至关重要的。

2.对石墨球化的影响

铸铁中加入Mg和以Ce为代表的稀土元素后,可以使石墨球化。如果金属炉料中含有阻碍石墨球化的元素,就会影响石墨的球化

3.产生缩孔的倾向增大

缩孔的特征有表面缩孔和内部的缩孔、缩松。钛、铝的含量增高,铁液的流动性恶化,产生表面缩孔的倾向增大

4.灰铸铁的强度降低

灰铸铁组织中石墨的形态,对其力学性能有重要的影响,难以由硬度预测其强度。

    三.消除干扰元素有害作用的措施

熔炼铸铁时,炉料中所含的干扰元素的负面影响是不容忽视的,为了确保铸件的质量,不能不采取   的应对措施。

1.严格管理炉料、控制铁液的化学成分

要控制各种干扰元素的影响,首先要确知问题的所在、测定可能导致产生问题的各元素的含量,然后才有可能采取相应的应对措施。

2.抑制干扰元素的影响

如果球墨铸铁中含有干扰元素,影响石墨的球状化、导致石墨畸变,可通过加入合金元素以抑制其有害作用。