化学元素对铸造的意义.pptVIP

GLOBAL FOCUS ON AUTOMOTIVE AND AEROSPACE FUJIWA MACHINERY INDUSTRY (KUNSHAN) CO., LTD. 富士和机械工业(昆山)有限公司 FUJIWA MACHINERY INDUSTRY (KUNSHAN) CO., LTD. 化学元素对铸造的意义 化学元素对铸铁性能的影响 首先让大家认识以下我们目前的化学元素 镍 钼 镁 钛 锡 铜 铬 硫 磷 锰 硅 碳 Ni Mo Mg Ti Sn Cu Cr S P Mn Si C C（碳）：当碳含量上升时：促进石墨化，减少白口倾向、增加铁素体、降低硬度改善加工性、另外碳能促进镁的吸收率从而改善球化，减少缩孔产生机率，CE值在4.6-4.7%时铁水的流动性最好，但有一点要注意含量过高时会引起石墨漂浮，恶化力学性能。碳（C）：是促进铸铁石墨化的生要元素，一般Wc=2.7～3.8%之间。 铸铁是含碳大于2.1%的铁碳合金，它是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。 Si（硅）：硅可明显促进石墨化（石墨化：促进石墨生成），以孕育剂的方式添加硅作用更为显著。硅可增加铁素体含量、改善加工性、改善铁水的流动性，但硅的提升对于硬度和强度没有提升效果，在FCD品内因为增加了铁素体的含量反而降低了产品的强度和硬度。 是强烈促进石墨化的元素，提高铁液中C的活度，扩大共晶温度范围，促进灰口组织形成，一般Wsi=1.4～2.1之间。 1）孕育目的： ①增加非均质石墨晶粒，消除白口倾向，获得良好的石墨形态。 ②改善石墨形态，使过冷石墨转变为A型石墨，获得细片状珠光体，提高强度。 ③减小厚、薄壁之间因冷速不同组织上和性能上的差别，消除壁厚敏感性，提高铸铁组织均一性。 （2）原铁液的化学成份和温度是孕育的重要条件： ①Wc=2.6～3.2%，Wsi=2.0～1.0% ②温度要在1450℃以上，而且保温静置10-15分钟 （3）孕育剂的加入量和粒度 ①加入量：厚壁0.2～0.4%；薄壁0.3～0.5% ②粒度：1～3mm，粉状孕育剂易烧损，避免使用,只做随流孕育. 4）孕育剂选择：孕育剂要有良好的孕育作用和抗孕育衰退能力。一般选用Si-Ba或含锶（Sr）的合金。Wsi=72～78%；WCa=1.0～3.0%；WAl=2.5以下；WBa=0.5～1.5% ②锰（Mn) Mn（锰）：锰的增加可稳定提高珠光体含量，可提升产品的硬度、强度，但壁厚大于75毫米时添加锰不能在铸态下获得完全珠光体组织。锰含量过高时容易促成碳化物的产生;锰在球墨铸铁里作用与在灰口铸铁不同，在灰口铸铁中锰除了强化铁素体和稳定珠光体外，还能起到减小硫的有害作用。在球墨铸铁中，球化元素具有很强的脱硫能力，因而锰已不起这种有益的作用。而由于锰在共晶团边界处有严重的正偏析，以碳化物的形式富集于共晶团边界处，显著降低铸铁的韧性，因此应限制含锰量，对含锰量的控制依对基体的要求和铸件是否进行热处理而定。对铸态铁素体球铁Wmn=0.2-0.3%,对热处理状态铁素体球铁Wmn＜0.4%,对珠光体球铁Wmn=0.4-0.8%,其中铸态珠光体的含锰量可适当选择高些。 * P（磷）：磷在铸铁中溶解度很低，P小于0.05%时对于球墨铸铁力学性能没有明显的不良影响，但大于0.05%时容易产生磷共晶，恶化力学性能。另外促进白口化元素含量增加，冷却速度块、孕育不充分等加剧白口化的因素都会加剧磷的有害作用。磷可提高硬度，改善耐磨性，会增加缩松倾向。 磷在球墨铸铁中有严重的偏析倾向易在晶界处形成磷共晶，严重降低铸铁的韧性。磷还增大球墨铸铁的缩松倾向当要求球墨铸铁有高韧性时，应将含磷量控制在Wp=0.03-0.05以下，对于在寒冷地区使用的铸件，宜采用下限的含磷量 S（硫）：硫在FC产品里可增加产品的脆性，从而改善产品的切削性能。在FCD产品内硫与镁的亲和力很强，消耗铁水中的球化元素，形成MgS\RES渣。由于硫的消耗作用从而影响铁水的球化效果，降低球化率。硫还促进形成夹渣、皮下气孔等缺陷。球墨铸铁中的硫与球化元素化合，生成硫化物或硫氧化物，不仅多消耗了球化剂，造成球化的不稳定，而且还使夹杂物数量增多，易导致铸造缺陷，故在球化处理前应对原铁液的含硫量加以控制。目前国外要求Ws≤0.02，国内由于焦碳含硫较高往往达不到，应改善熔解条件，如使用电炉熔解 Cr(铬）：强烈促进形成碳化物，而且十分稳定，强烈稳定珠光体，因此对于硬度和强度的提升有明显的效果。含铬低时不影响球化