化學(xué)成分對球墨鑄鐵材料的性能影響較大,為確保性能,一般材料化學(xué)成分控制為:
1、為保證鑄件鐵液良好的流動(dòng)性和充型能力,一般都把球鐵的CE選擇在共晶點(diǎn)附近。CE過低則鑄件容易產(chǎn)生縮松,CE過高則容易產(chǎn)生石墨漂浮。CE控制在4.2-4.5%較好。
2、C是促進(jìn)石墨化元素。通常需要較高的w(C)量以增加凝固時(shí)的石墨化膨脹作用;但w(C)量過高可能會(huì)導(dǎo)致CE過高而引起石墨漂浮。w(C)控制在3.6-3.8%較好。
3、Si也是促進(jìn)石墨化的元素,w(Si)量高有利于鐵素體生成,同時(shí)Si能顯著提高強(qiáng)度。當(dāng)w(Si)量高會(huì)導(dǎo)致球鐵的韌-脆轉(zhuǎn)變溫度跟著提高,使低溫沖擊韌度下降。一般原鐵液中w(Si)量控制在1.1-1.3%,w(Si終)量控制在1.7-1.8%。
4、Mn是促進(jìn)珠光體生成和細(xì)化的元素。Mn有強(qiáng)烈的正偏析傾向,可在晶界上形成晶間碳化物,嚴(yán)重降低球鐵的沖擊韌度,所以w(Mn)量應(yīng)該低一些。w(Mn)量控制在0.15-0.17%較好。
5、P在球鐵中有嚴(yán)重的偏析傾向,易在晶界處形成磷共晶,嚴(yán)重降低球鐵的伸長率和沖擊韌度。因此,應(yīng)控制w(P)在0.03%以下。
6、S易與球化劑中的Mg及RE生成硫化物或硫氧化物,不但消耗球化劑,更增加了鑄件的夾雜、夾渣類缺陷,嚴(yán)重降低鑄件的力學(xué)性能和表面質(zhì)量。因此,應(yīng)控制w(S)在0.018%以下。
7、Ni也可以通過固溶的方式提高強(qiáng)度。但Ni促進(jìn)珠光體生成和細(xì)化,加Ni后需要進(jìn)行退火處理以獲得完整的鐵素體組織。
8、為保證球化質(zhì)量,避免鐵液經(jīng)球化處理后過早衰退,鐵液中應(yīng)有適當(dāng)?shù)膚(Mn殘)量。一般w(Mn殘)量控制在0.04%-0.05%即可保證球化質(zhì)量。
9、適量RE可排除球化干擾元素的影響,保證球化質(zhì)量,但w(RE殘)量過高會(huì)惡化石墨形態(tài),降低力學(xué)性能,故應(yīng)控制w(RE殘)量在0.015%以下。大斷面球鐵鑄件應(yīng)該適當(dāng)降低w(RE殘)量以防止石墨畸變。
(鋼訊)