化學(xué)物質(zhì)對(duì)球墨鑄鐵特性有何危害？

高效的化學(xué)成分保證了鑄件的優(yōu)良性能，下面是球墨鑄鐵的主要沖擊韌性元件。

成份選擇

1碳。

由于高純度石墨在球墨鑄鐵管中呈球狀，其含碳量對(duì)物理性能的影響不如灰口鑄鐵明顯。所以，含碳量對(duì)球墨鑄鐵管物理性能的影響主要取決于其對(duì)基體金屬材料的危害。對(duì)球墨鑄鐵管而言，增加碳量可減少分散珠光體。碳素含量達(dá)到3%時(shí)，珠光體就會(huì)消退，3%以上時(shí)，鐵素體就會(huì)出現(xiàn)在基體中。球墨鑄鐵管石墨化硬化后，分散的珠光體溶解，形成鐵素體基體。在這個(gè)時(shí)候，含碳量過高會(huì)危及到高純度石墨球的總數(shù)、直徑和光澤度。

實(shí)際性能。一般來說，增加碳含量(碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3.2%以上)可以提高球墨鑄鐵管的沖擊韌性。用球墨鑄鐵管制造碳素制品時(shí)，碳素含量一般為3.5%~3.8%。但是，在生產(chǎn)球墨鑄鐵管的過程中，要加入一定量的硅，這就會(huì)引起碳素質(zhì)量的變化。所以，球鐵管體的物理性質(zhì)也必須考慮到碳的危害。對(duì)淬火高韌性球墨鑄鐵管來說，適當(dāng)提高碳的質(zhì)量，有利于整個(gè)淬火過程中基體組織中的珠光體和鐵素體的溶解，增加鐵素體機(jī)構(gòu)數(shù)，有利于韌性和塑性變形。尤其是，碳含量過高，很容易導(dǎo)致高純石墨浮起。為使其具有較高的保證韌性，同時(shí)又不使其浮在水面，必須選擇合適的碳質(zhì)種類。

2.硅

硅對(duì)韌性有雙重危害，既可增加鐵素體總量、增加韌性和塑性變形，又可固溶強(qiáng)化鐵素體基體，提高抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度。硅片質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過5%時(shí)，沖擊韌性值kα降低，灰度下降到正常灰度。韌性球磨鑄鐵一般在超低溫-40℃下工作，其硅含量不得超過2.7%。所以在碳含量明確的標(biāo)準(zhǔn)下，盡可能采用高碳鋼進(jìn)行低硅方案，有利于提高韌性。

3.磷

磷是生鐵中的長(zhǎng)存原素，由于其對(duì)球磨鑄鐵物理性能，尤其是沖擊韌性和塑性變形有顯著的負(fù)作用，一直被認(rèn)為是有害存原素。結(jié)果表明，由于碳化物團(tuán)錯(cuò)位所致的磷碳化物脆相的存在，使球墨鑄件的物理性能大大惡化，而磷阻止了鐵素體的溶解，從而使球墨合金的韌性降低；其次，磷阻止了鐵素體的溶解，從而使球墨合金的韌性降低。磷質(zhì)分?jǐn)?shù)每增加0.01%，其延性變溫溫度將升高約4.5℃。當(dāng)磷質(zhì)分?jǐn)?shù)大于0.16%時(shí)，延性變溫已高于室內(nèi)溫度，沖擊斷裂面將出現(xiàn)脆性斷裂。磷質(zhì)分?jǐn)?shù)每增加0.01%，塑性變溫溫度則增加4.5℃。超低溫(-40℃)工作鑄件的含磷量應(yīng)小于0.07%，常溫工作鑄件的含磷量應(yīng)小于0.1%。熱分析表明，生產(chǎn)高韌性球磨鑄鐵時(shí)，低磷是必須的。