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厚大断面铸态铁素体球墨铸铁件的控制技术

1．化学成份的控制

1）c、si、ce的选择

由于球状石墨对基体的削弱作用很小，故球墨铸铁中石墨数量的多少，对力学性能的影响不---，当含碳量在3.2%~3.8%范围内变化时，对力学性能无明显的影响。所以过程中确定碳硅含量时，主要考虑---铸造性能，将碳当量选择在共晶成分左右。具有共晶成分的铁液的流动性能1好，形成集中缩孔的倾向大，铸件组织的致密度高。但碳当量过高时，容易产生石墨漂浮的同时，一定程度上对球化有影响，主要表现在要求的残余mg量高。使铸铁中夹杂物的数量增多，降低铸铁性能。

硅球墨铸铁中使铁素体增加的作用比灰铸铁大，所以硅含量的高低，直接影响球墨铸铁基体中的铁素体量。硅在球墨铸铁中对性能的影响很大，主要表现在硅对基体的固溶强化作用的同时，硅能细化石墨，提高石墨球的圆整度。所以球铁中的硅含量的提高，很大程度上提高强度指标，降低韧性。球墨铸铁经过球化处理过的铁液有较大的结晶过冷和形成白口倾向，硅能够减少这种倾向。但是硅量控制过高，大断面球铁中促使碎块状石墨的生成，降低铸件的力学性能。资料显示，球墨铸铁中硅以孕育的方式加入，一定程度上提---。

根据上述分析，从---铸造性能的角度出发，铁水的碳当量选在共晶点附近1好，此时铁水的流动性1好，集中缩孔倾向较大，易于补缩等。但碳当量过高会引起石墨漂浮，石墨漂浮层的厚度会随着碳当量的增加而加厚。应当---，碳当量太高是产生石墨漂浮的主要原因，但不是唯1的原因，铸件大小、壁厚、浇注温度也是一些重要因素。

碳当量、铸件壁厚和石墨漂浮三者的关系，显然铸件壁薄碳当量可以选择得高一些，不会出现石墨漂浮，相反厚大铸件的碳当量应当选得低些。总之碳当量上限以不出现石墨漂浮为原则，下限以不出现渗碳体，---完全球化为准，在这样的前提下，应尽可能提高碳当量以便获得致密的铸件。

2)锰（mn）

锰在球墨铸铁中起的作用与灰铸铁不同。灰铸铁中，锰除了强化铁素体和稳定珠光体外，还能减少硫的危害作用。球墨铸铁中，球化元素具有很强的脱硫能力，锰不再具有这种作用。由于锰具有---的正偏析倾向，往往富集于共晶团晶界处，促使形成晶间碳化物，---降低球墨铸铁的韧性。对厚大断面球铁来说，锰的偏析倾向更---。同时锰含量的提高，基体中的珠光体含量提高，所以提高了强度指标的同时，降低韧性。对高韧性球墨铸铁中锰含量控制应更严格。

因此，在原材料可能的情况下mn越低越好。对与大型铸件锰的控制上限为mn<0.3%。

3）磷：

磷在球墨铸铁中有---的偏析倾向，易在晶界处形成磷共晶，---降低球墨铸铁的韧性。磷还增大球墨铸铁的缩松倾向。当要求球墨铸铁有高的韧性时，应将磷控制在0.06%以下。

4）硫：

球墨铸铁中的硫与球化元素有很强的化合能力，生成---物和硫氧化物，不仅消耗球化剂，造成球化不稳定，而且还使夹杂物数量增多，球化衰1退速度加快。熔炼中硫涉入从增碳剂中，过程控制尽可能降低原材料中硫含量的同时，采取炉前脱硫措施。

用re—mg合金处理后，一般硫的残留量s<0.02% ，这对球化衰1退和---物夹渣都没有影响，当原铁水中的s>;0.02%时，必须采用脱硫处理。

5）钼：

mo提高了材料的高温强度和常温强度，由于的使用，容易形成一定量的珠光体和碳化物，降低韧性，对于有mo合金化的球墨铸铁，材料规范要求mo含量0.3~0.7%控制。

6）镁和稀土的含量

镁是主要的球化元素，稀土具有脱硫，中和反球化元素，对mg具有保护作用，提高铁水的抗1衰1退能力。但是稀土元素是碳化物形成元素，因此在---球化---的情况下尽可能控制稀土的残留量。re=0.01~0.04%，mg=0.03~0.06%时可以---球化。

根据上述分析计算，终确定化学成份如下：

c：3.3-3.8%；si：2.2-2.7%；mn：<0.30%；s<0.02%；re=0.01~0.04%；mg=0.03~0.06%，mo：0.3~0.7%