灰铸铁的组织和几种合金元素的影响（二）.pdfVIP

维普资讯 铸 造 纵 揆 www．foundry．com．on 行 业 动 态………………………………………………………………………-· (接上期) 含硫量太高 (O．18％)，则各种有害作用都会显 现，损害铸件的质量。 二．灰铸铁中常用的合金元素 硫是化学活性强的元素，在铸铁中含锰量很 灰铸铁中所加的合金元素大体上可分为 4 低时，硫与铁生成化合物 FeS(熔点 1l93℃)， 类，即石墨化元素，渗碳体稳定元素，珠光体稳 也与铁和碳形成低熔点的共晶体 (含碳 0．17％， 定元素和细化珠光体的元素。 硫 31．7％，其余为铁，熔点975℃)。 铸铁凝固过程中，碳、硅、铝、硫、铜和镍 FeS可以完全溶解于铁液中。铁液凝固时， 等元素都有促进石墨形成的作用，可认为是石墨 硫或FeS在奥氏体和渗碳体的固溶度很小，逐渐 化元素。但是，各元素的效能却很不相同，例如， 富集于剩余的液相中，最后以硫化物的形式析 铜的作用大约是硅的20％。镍和铜还有双重作用： 出，铸铁中含硫量为0．O2％时，即可出现独立的 共晶转变时促进石墨化：共析转变时却抑制石墨 硫化物。 化，有助于形成较多较细的珠光体，所以也可以 在灰铸铁中，硫与锰的亲和力比其与铁的亲 将其视为珠光体稳定元素。 和力大得多，下式表述的反应中，MnS的形成是 钛的影响也很复杂。一般说来，钛是很强的 占优势的。 碳化物形成元素 ，但 当其含量很少时 (如 O．O8％)，它的微细的化合物可作为石墨的核心， Mn+FeS；；= MnS+Fe 有促进石墨化的作用。 锡、锑、锰、钼、铬、钒和铌等都能阻碍石 MnS的熔点为 1620℃，在灰铸铁中，MnS是 墨的析出和成长，增强形成渗碳体的倾向，都属 细小而无害的蓝灰色夹杂物，散乱地分布在金属 于渗碳体稳定元素。其中，钼的作用与其加入量 基体中，而且有助于改善铸铁的加工性能、提高 有关。铸铁中含钼量，O．8％时，钼的作用温和， 工具的寿命。 表现为使珠光体细化，含量提高就是渗碳体稳定 灰铸铁中，MnS和FeS可以互溶，所以，复 元素。一般认为：锰的作用是增加铸铁的珠光体 合硫化物 (MnFe)S中，锰和硫的量是可变的。 量，提高铸铁的强度。实际上，锰的作也是多方 硫和氧也可以互溶，所以，灰铸铁中，硫化物的 面，含量高时，会使石墨粗大，从而降低铸铁的 情况很复杂，生成的化合物可以用 Fe,Mn，S．0．来 强度。 表示，其中x、Y、v和w的值会因铸铁的具体条 本文的开始，我们就谈到了提高灰铸铁件的 件而改变。· ． 强度及其综合质量的目标，现在就从这个角度来 近年来，用定量金相分析方法所作的研究表 谈谈灰铸铁中常用的合金元素。 明：Icm。灰铸铁中，MnS和 (MnFe)S夹杂物约 有 4300万个，夹杂物的尺寸为2～23微来。夹 I．锰和硫 杂物的总量不到铸铁重量的0．01％。 一 般说来，硫是有害元素。但对灰铸铁来讲， 硫以FeS或三元共晶存在时，在铸铁