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关于蠕墨铸铁的化学成分和热处理分析
蠕墨铸铁是近些年迅速发展起来的一种新型铸铁材料。由于其石墨大部分呈蠕虫状,间有少量球状,其组织和性能介于球墨铸铁和灰铸铁之间,具有良好的综合性能。另外,蠕墨铸铁的铸造性能比球墨铸铁好,接近灰铸铁,并且具有较好的耐热性,因此形状复杂的铸件或高温下工作的零件可以用蠕墨铸铁制造。
蠕墨铸铁是在铁液中加入一定的蠕化剂并经孕育处理生产出来的。蠕化剂的种类很多,我国广泛使用的是稀土硅铁合金,如SiFeRE21、SiFeRE27等。
蠕墨铸铁生产中采用共晶附近的成分以有利于改善铸造性能,一般含wc=3.0%~4.0%,薄件取上限值,以免出现白口,厚件取下限值以免产生石墨飘浮。含WSi=1.4%~2.4%,主要用来防止白口,控制基体。随含硅量增加,基体中珠光体量相对减少,铁素体量增加,同时硅有强化铁素体的作用。锰在蠕墨铸铁中起稳定珠光体的作用,生产混合基体的蠕墨铸铁可对锰进行调整,如要求获得韧性好的铁素体基体蠕墨铸铁,则锰WMn<0.4%;如希望获得强度、硬度较高的珠光体蠕墨铸铁,则需将锰提高至WMn=2.5%左右。磷一般控制在Wp=0.08%,对于耐磨零件可将磷提高到wp=0.2%~0.35%。硫和蠕化元素的亲和力较强,会削弱蠕化剂的作用,因此要求硫含量WS<0.03%。
蠕墨铸铁的热处理主要是为了调整其基体组织,以获得不同的力学性能。
(1)蠕墨铸铁的正火。蠕墨铸铁在铸态时可以增加珠光体量,其基体中含有大量的铁素体,通过正火可以增加珠光体量,以提高强度和耐磨性。
(2)蠕墨铸铁的退火。退火的目的是为了获得85%以上的铁素体基体,或消除薄壁处的游离渗碳体。
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