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钪在铸铁中的作用

2021-6-28 10:49:33      点击:

在铁水中加入少量的钪,可以明显改善铸铁的组织和性能。因为钪可以净化铁水,改变石墨形态,细化共晶团,在提高铸铁的铸造性能的同时改善和提高铸铁的常温和高温性能。

1、改变铸铁中的石墨形态。钪不仅能使铸铁中的石墨细化,而且能使其变成蠕虫状或者球状。

2、细化共晶团。钪与硫、氧等元素反应后生成高熔点的硫化物和氧化物,这些反应物在铁水的状态下,均以固相质点的形式存在,一部分上浮至渣中,净化铁液,一部分留在铁水中以外来核心的形式存在,促进了铁水结晶,使其单位体积的共晶团数量大大增加,共晶团的细化能明显改善铸铁性能。

3、中和反球化元素。反球化元素大体上分为两类,一类是消耗型如硫、氧、硒等,它们与钪的反应生成的化合物一部分上浮至渣中,一部分留在铁水中起到外来核心的作用;第二类是晶界偏析型如锡、钛、硼等,它们富集在共晶团边界上,促进碳在共晶后期结晶成畸变的枝晶状石墨。如果这些元素浓度大,也可以在共晶中期就促使石墨畸变,形成团块状或厚片状石墨。钪可以和这些元素反应生成高熔点的化合物,从而消除和减轻它们因晶间偏析而造成石墨畸变的危害。

4、减轻铸铁白口化程度的影响。在铸铁中加入少量的钪元素,可以大大减轻白口化倾向或消除白口。

5、改善和提高铸铁的常温和高温性能。试验结果显示采用钪元素进行变质处理,能有效提高铸铁性能30%以上。

6、提高铸铁高温抗氧化性能。钪元素富集在晶界处,可以阻止氧向基体深层入侵,防止基体氧化,同时由于钪元素的存在,可使氧化皮和基体的附着力增加,提高其高温抗氧化的能力。

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