鑄鐵組織中高碳相以石墨形式存在時,不被鋁液腐蝕,具有阻隔鋁液腐蝕金屬基體的作用,因此鑄鐵具有一定的耐鋁液腐蝕性能。然而,普通灰鑄鐵的石墨粗大,易氧化和生長開裂,使用壽命較短,造成大量浪費(fèi)和制品成分的污染。
添加合金元素可提高鑄鐵耐鋁液腐蝕性能。陳維平等l2添加鉻、鎢并輔加稀土獲得一種新型低合金灰鑄鐵,其組織為團(tuán)粒狀索氏體和細(xì)小、分散的D型石墨,可用作熔鋁坩堝,其使用壽命為普通灰鑄鐵的2倍以上。張友壽等口在灰鑄鐵中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8~l_6的硅和0.3~O.9的銅,增大了石墨的均勻程度和珠光體的細(xì)小程度、均勻程度及數(shù)量,使基體表面與鋁液接觸時形成完整而致密的石墨與鐵鋁化合物層,堵塞鋁向基體滲入的“通道”,從而降低腐蝕速度。李戰(zhàn)雄等_4采用中硅耐熱球鐵制造熔鋁坩堝,不僅具有較好的耐鋁液腐蝕性能,還具備良好的抗氧化性、抗生長性,不易產(chǎn)生龜裂和膨脹現(xiàn)象,其使用壽命為普通灰鑄鐵的3倍。
為進(jìn)一步降低熔鋁坩堝的生產(chǎn)成本,張鵬等將鋁硅合金液注入采用鑄態(tài)表面合金化法制得的灰鑄鐵坩堝內(nèi),利用坩堝基體與滲入基體的Al和si等元素的相互作用,在坩堝內(nèi)壁形成一層薄而致密的化合物與石墨保護(hù)層,堵塞鋁向基體滲入的各種“通道”,從而提高坩堝的耐鋁液腐蝕性能。
鑄鐵中灰鑄鐵耐鋁液腐蝕性能較好,球墨鑄鐵抗氧化性和抗生長性好。為綜合兩種鑄鐵的優(yōu)點(diǎn),曾輝嘲采用樹脂砂造型,加入對甲苯磺酸硬化劑,隨后澆入球化好的鐵液,獲得了表面為片狀石墨而中間大部分仍為球狀石墨的新型球墨鑄鐵,其耐鋁液腐蝕性能大大增強(qiáng),且具有較好的抗氧化性和抗生長性,可用作熱電偶保護(hù)管。