高韌性球鐵五個元素挑選

　　高韌性球鐵的化學成分主要含有碳、硅、錳、硫、磷五種常見元素。 對組織和性能有特別要求的鑄件中也含有少量的合金元素。 與普通灰鑄鐵不同，為了保證石墨的球狀化，高韌性球鐵含有微量的殘留球狀化元素，那么，下面一起了解下高韌性球鐵五個元素挑選吧!

　　1、碳和碳當量的挑選原則：碳是球墨鑄鐵的基本元素， 石墨變成球狀后，石墨對機械性能的影響降到了很低，碳高有助于石墨化。鑄件壁薄、球化元素殘留量大或生長不充分時，因此球墨鑄鐵的碳含量一般較高，在3.5~3.9%之間，碳當量在4.1~4.7%之間。 取上限; 相反，取下限。 碳當量的提高會隨著鑄鐵凝固時石墨化膨脹的提高而提高鐵液的自補縮能力。 挑選碳當量在共晶點附近，不僅可以改善鐵液的流動性，而且在球墨鑄鐵中，但是，碳含量過高會引起石墨懸浮。 因此，高韌性球鐵的碳當量上限以不發(fā)生石墨浮游為原則。

　　2、硅的挑選原則：硅是強石墨化元素。 還具有細化共晶塊、提高石墨球圓度的作用。 但是，在球墨鑄鐵中，硅不僅可以有效地減少傾向、增加鐵素體量，因此硅的含量不可過高，特別是鑄鐵中錳和磷的含量高時，需要嚴格控制硅的含量。 硅會提高鑄鐵的韌性脆性過渡溫度，下降沖擊韌性，高韌性球鐵中的硅量通常為1.4—3.0%。 選定碳當量后，一般采用高碳低硅強化培育的原則。 硅的下限以不出現(xiàn)自由滲碳體為原則。

　　高韌性球鐵中的碳化硅含量確定后， 如果碳化硅含量在圖中陰影區(qū)域，成分設(shè)計基本合適。 高于區(qū)域時，容易發(fā)生石墨懸浮現(xiàn)象。 低于區(qū)域時，容易產(chǎn)生氣孔缺點和自由碳化物。

　　3、錳的挑選原則：高韌性球鐵中錳的作用主要提高珠光體的穩(wěn)定性，促進(Fe，Mn ) 3C的形成。 由于球墨鑄鐵中硫的含量已經(jīng)很低，因此中和硫不需要過量的錳。 這些碳化物偏析于晶界，嚴重影響球墨鑄鐵的韌性。脆性轉(zhuǎn)變溫度就上升10~12。 因此，球墨鑄鐵中錳的含量一般越低越好， 錳也能提高鐵素體球墨鑄鐵的韌性脆性轉(zhuǎn)變溫度，錳含量每增加0.1%， 只有以提高耐磨性為目的的中錳球鐵和貝氏體球鐵是例外。即使是珠光體球墨鑄鐵，錳的含量也不可高于0.4~0.6%。

　　4、磷的挑選原則：磷是有害元素。 對力學性能幾乎沒有影響。 含量高于0.05%時，磷容易偏析于共晶塊邊界，在鑄鐵中的溶解度低，其含量低于0.05%時，固溶于基體中，磷含量每增加0.01%，形成二元、三元或復(fù)合磷共晶，鑄鐵韌性下降。 磷能提高鑄鐵的韌性脆性轉(zhuǎn)變溫度，一般低于0.08%。 對于比較重要的鑄件，韌性脆性轉(zhuǎn)變溫度就上升4~4.5。 因此，球墨鑄鐵中的磷含量越低越好，磷含量小于0.05%。

　　5、硫的挑選原則：硫的存在會大量消耗鐵液中的球狀化元素，形成鎂和稀土的硫化物，硫是反球狀化元素，與鎂、稀土等球狀化元素有很強的親和性，引起爐渣、氣孔等鑄造缺點。 球墨鑄鐵中硫的含量一般要求低于0.06%。

　　6、球化元素的挑選原則： 鎂和稀土元素可以中和硫等反球狀化元素的作用，使石墨成長為球狀。 目前工業(yè)上使用的球化元素主要是鎂和稀土。以球狀化合格為前提，鎂和稀土的殘留量根據(jù)鐵液中硫等反球狀化元素的含量來決定。 鎂和稀土的殘留量應(yīng)盡可能低。 鎂和稀土殘留量過高時，鐵液的傾向增加，偏析于晶界，從而影響鑄件的機械性能。

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