灰鑄鐵中的銅,有多方面的作用:
◆ 促進(jìn)石墨化(效能約為硅的20%);
◆ 減輕鑄鐵的白口傾向,但又不促成游離鐵素體;
◆ 促進(jìn)形成珠光體的作用較強(qiáng);
◆ 可因溶于鐵素體,使鐵素體強(qiáng)化;
◆ 使珠光體細(xì)化。
對于鐵素體,珠光體鑄鐵,加銅后提高抗拉強(qiáng)度和硬度的作用比較明顯而且可靠。如果用于高碳、低硅鑄鐵,則改善作用大。銅的加入量一般為1%。其他合金元素(如鉬、錫、鎳和鉻等)配合使用。已有研究表明,銅可以抵消碳化物穩(wěn)定元素(如鉻之類)的負(fù)面作用,減輕鑄鐵的白口傾向。
灰鑄鐵中加銅,可使厚截面處的鐵素體減少,同時又能減輕薄壁處的白口,使鑄件各截面處的顯微組織比較一致。由于銅可以改善鑄件顯微組織的均勻性,因而可以改善鑄件的加工性能。
對于原本就是全部珠光體基體的鑄鐵,加入0.35%以下的銅,能提高抗拉強(qiáng)度,加銅量超0.4%以后作用就不明顯。
灰鑄鐵中的錫
在灰鑄鐵中,錫是很好的珠光體穩(wěn)定元素,在共晶凝固過程中,逐漸向液相偏析,后富集在與石墨片相鄰的奧氏體中,共析轉(zhuǎn)變時,阻礙奧氏體中的碳向石墨片擴(kuò)散,從而使珠光體增多。錫在金屬基體中的溶解度很有限,加入量不可過多,否則就會使鑄鐵脆化,沖擊韌度下降,而且還有其他副作用。
錫減少鐵素體和增加珠光體的作用很強(qiáng),在灰鑄鐵中的主要作用是消除鐵素體,加入量也以得到全部珠光體基體為限,用量一般為0.04-0.10%。加錫的鑄鐵,一般可得到a型石墨,90%以上的珠光體。
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