高韧性球铁五个元素挑选

　　高韧性球铁的化学成分主要含有碳、硅、锰、硫、磷五种常见元素。 对组织和性能有特别要求的铸件中也含有少量的合金元素。 与普通灰铸铁不同，为了保证石墨的球状化，高韧性球铁含有微量的残留球状化元素，那么，下面一起了解下高韧性球铁五个元素挑选吧!

　　1、碳和碳当量的挑选原则：碳是球墨铸铁的基本元素， 石墨变成球状后，石墨对机械性能的影响降到了很低，碳高有助于石墨化。铸件壁薄、球化元素残留量大或生长不充分时，因此球墨铸铁的碳含量一般较高，在3.5~3.9%之间，碳当量在4.1~4.7%之间。 取上限; 相反，取下限。 碳当量的提高会随着铸铁凝固时石墨化膨胀的提高而提高铁液的自补缩能力。 挑选碳当量在共晶点附近，不仅可以改善铁液的流动性，而且在球墨铸铁中，但是，碳含量过高会引起石墨悬浮。 因此，高韧性球铁的碳当量上限以不发生石墨浮游为原则。

　　2、硅的挑选原则：硅是强石墨化元素。 还具有细化共晶块、提高石墨球圆度的作用。 但是，在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减少倾向、增加铁素体量，因此硅的含量不可过高，特别是铸铁中锰和磷的含量高时，需要严格控制硅的含量。 硅会提高铸铁的韧性脆性过渡温度，下降冲击韧性，高韧性球铁中的硅量通常为1.4—3.0%。 选定碳当量后，一般采用高碳低硅强化培育的原则。 硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。

　　高韧性球铁中的碳化硅含量确定后， 如果碳化硅含量在图中阴影区域，成分设计基本合适。 高于区域时，容易发生石墨悬浮现象。 低于区域时，容易产生气孔缺点和自由碳化物。

　　3、锰的挑选原则：高韧性球铁中锰的作用主要提高珠光体的稳定性，促进(Fe，Mn ) 3C的形成。 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，因此中和硫不需要过量的锰。 这些碳化物偏析于晶界，严重影响球墨铸铁的韧性。脆性转变温度就上升10~12。 因此，球墨铸铁中锰的含量一般越低越好， 锰也能提高铁素体球墨铸铁的韧性脆性转变温度，锰含量每增加0.1%， 只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁是例外。即使是珠光体球墨铸铁，锰的含量也不可高于0.4~0.6%。

　　4、磷的挑选原则：磷是有害元素。 对力学性能几乎没有影响。 含量高于0.05%时，磷容易偏析于共晶块边界，在铸铁中的溶解度低，其含量低于0.05%时，固溶于基体中，磷含量每增加0.01%，形成二元、三元或复合磷共晶，铸铁韧性下降。 磷能提高铸铁的韧性脆性转变温度，一般低于0.08%。 对于比较重要的铸件，韧性脆性转变温度就上升4~4.5。 因此，球墨铸铁中的磷含量越低越好，磷含量小于0.05%。

　　5、硫的挑选原则：硫的存在会大量消耗铁液中的球状化元素，形成镁和稀土的硫化物，硫是反球状化元素，与镁、稀土等球状化元素有很强的亲和性，引起炉渣、气孔等铸造缺点。 球墨铸铁中硫的含量一般要求低于0.06%。

　　6、球化元素的挑选原则： 镁和稀土元素可以中和硫等反球状化元素的作用，使石墨成长为球状。 目前工业上使用的球化元素主要是镁和稀土。以球状化合格为前提，镁和稀土的残留量根据铁液中硫等反球状化元素的含量来决定。 镁和稀土的残留量应尽可能低。 镁和稀土残留量过高时，铁液的倾向增加，偏析于晶界，从而影响铸件的机械性能。

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