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初探铬在球铁中的作用 铬铸态球铁的研究(下篇)—— 初探铬在球铁中的作用 饶群章1，万仁芳z，张元好t，梁盛文2， 曾大新1，吴炳焕2，何汉军1，李怀君1 (1．湖北汽车-r_,lk学院，湖北十堰442002；2．东风汽车公司铸造一厂，湖北十堰442000) 摘要：本文对铬原子在球铁中的存在形式、作用及对球铁的强韧机理进行了初步探讨，提出了初步 看法。 关键词：铬原子；形式；作用；机理 The As on CastDuctileIron ChromiumI 11)一 Investigation Containing intotheActionofChrOmiUmElementinDI． Inquisition Abstract：Theformsandactionsofchromiumatomsinductileironarestatedinthis paper．The mechanismof ofascastductileiron chromiumalsocomeintocontact strengthtenacity containing of whichthe is forwardonthisarticle． with。about opinionput words：Chromium Key atom；Form；Action；Mechanism 1 铬不是“强的或“强烈的碳化物生成或稳定元素 铬具有促生和稳定碳化物及珠光体的能力，传统的观念把铬看成是“强的”或“强烈的”碳化 物生成或稳定元素。近半个世纪以来，国内外许多权威著作都把铬看成是球铁中的有害元素，认为 铬在球铁中的含量必须严格控制在0．05％以下，认定铬强烈促生了碳化物、破坏了石墨形态、降低 了球铁的塑性和韧性，即使热处理也很难将其消除。 金属学及量子力学基本定理指出：形成碳化物的元素是周期表过渡元素中那些d层电子轨道未 被填满的元素，因为碳的价电子可以乘机进入、占用空缺的“座位”，促使此元素产生与碳亲和的 能力。元素的d层电子“缺员”数愈多，则其生成碳化物的能力也愈强。 表1为周期表中的过渡元素及其有关属性，各元素在周期表中的位置反映出d层电子的充填情 况。越靠左边的元素生成碳化物能力越强，只有位于铁之左的元素才能取代铁元素生成新的碳化 物。但有时位于铁之右的cu、Ni合金球铁也出现碳化物，但这不是cu、Ni碳化物，是其它因素引 起的，非Cu、Ni之过。 周期表中位于铬之左的许多元素，其碳化能力都强于铬，如V、Ti、Nb、zr。表2列出球铁中 常见合金的d层电子结构及电子“缺员”数，它们与碳结合的能力由强至弱的顺序为：TiVw 于钛、钒、钨及其它。 结合力强的元素可以取代结合力弱的元素与碳相结合，反之则不能。 从d层电子理论，说明铬并非是“强的”、更谈不上是“强烈的”碳化物生成元素。恰当的 说，铬的碳化物生成能力，只是“中强”而已。 ·——101·—— 2006中国铸造活动周论文集 表1 周期表中的过渡元素及其有关属性Ⅲ 过 渡 元 素 承 金 属 脆 金 属 可 延 性 金 属 低熔会属 ⅢA ⅣA VA ⅥA ⅦA ⅧA IB ⅡB 2l 2
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