化学成分中各元素在铸件中的作用

化学成分中各元素在铸件中的作用 1.化学成分中各元素在铸铁中的作用 a.铸铁中，除铁以外，常存元素主要有：碳、硅、锰、磷、硫，统称之为铸铁的五元素，它们的作用如下： 碳 [碳的元素符号 C；原子序数 6；晶型六角（石墨）/钻石立方（金刚石）；相对原子质量 12；密度 2.25g/c ㎡；熔点 3727℃；沸点 4830℃；比热容 0.693J/(g·℃)] 碳是铸铁的基本元素，在铸铁中的存在形式主要有两种，一种是以游离碳石墨的形式存在，另一种是以化合碳渗碳体的形式存在。 碳是强烈促进石墨化的元素，增加碳量会增加石墨的数量，但会使石墨粗大；反之，减少碳量，会使石墨细小。 在灰铸铁中，碳的质量分数控制在2.7%～3.8%的范围内，碳主要以片状石墨形式存在，高碳灰铸铁的金相组织为铁素体和粗大的片状石墨，机械强度和硬度较低，但挠度较好；低碳灰铸铁的金相组织为珠光体和细小的片状石墨，有较高的机械强度和硬度，但挠度较差。由于灰铸铁的成分位于共晶点附近，因此具有良好的铸造性能，对于亚共晶范围的灰铸铁，增加碳含量能提高流动性，反之，对于过共晶范围的灰铸铁，只有降低碳含量才能提高流动性。 在球墨铸铁中，碳的质量分数控制在3.5%～3.9%的范围内，经球化处理后，碳的质量分数通常会减少 0.1%～0.3%，碳主要是以球状石墨形式存在，石墨呈球状后，石墨数量对力学性能的影响 就 不 十 分重 要，但为了 改 善 铸造性能，碳总 是维 持 在较高线 ，并 且 利 用石墨化的膨 胀 作用以补 偿 收 缩 ，增加铸件的致 密性，保 证 铸件有较高的力学性能。在共晶成分以上 ，增加碳含量易 产 生 石墨漂浮 ，降低力学性能；在共晶成分下，增加碳含量可 以提高镁 的吸 收 率 ，有利 于球化，但降低碳含量易 产 生 游离渗碳体，使力学性能降低、脆 性增加，同 时 增加缩 孔 和缩 松 等 铸造缺 陷 。 在蠕 墨铸铁中，碳的质量分数控制在3.5%～3.9%的范围内，经蠕 化处理后，碳主要以蠕 虫 状石墨形式存在，碳高时 ，金属 基体为铁素体，抗 拉 强度、弹 性模 量和硬度有降低趋 势 ，而 冲 击 韧 性和伸 长 率 较好；碳低时 ，金属 基体主要为珠光体，抗 拉 强度、弹 性模 量和硬度有所 改 善 ，而 冲 击 韧 性和伸 长 率 有所 下降。为了 获 得 良好的流动性且 有较低的收 缩 性，通常希 望 碳质量分数在3.5%～3.8%。 在可 锻 铸铁中，对于黑...