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灰铸铁中锰的作用

2021-7-2 9:02:05      点击:

在灰铸铁中,Mn是不可缺少的合金元素,既可以抑制S的有害作用,又可以以MnSMnO等形态成为石墨异质晶核的重要组分,还可以促进珠光体的形成。因此灰铸铁中的Mn含量一般比较高,通常在0.6-0.8%,高牌号的灰铸铁甚至可以达到1.2-1.3%。(目前已经有专家在研究2%以上的高Mn灰铸铁)

 灰铸铁中,即使Mn含量很高,一般也不会有因晶间碳化物而导致的质量问题,其原因是多方面的,主要有:

灰铸铁中的SO含量高,铁液中相当一部分的MnMnSMnO的形态存在,而且是石墨析出所依附的异质晶核的主要组分。实际上,溶解在铁液中的活性Mn并不多。

灰铸铁中的片状石墨,表面积与体积之比非常大,而且横生斜长,便于C原子向石墨扩散,并沉积在石墨上,因而,形成碳化物的倾向较小。

“共晶转变”的含义是一定成分的液态合金在一定的温度下,结晶析出2种或2种以上的固相,而且液相与析出的固相还具有保持接触、始终共存的特点。

灰铸铁的共晶转变过程中,先析出石墨,奥氏体依附石墨结晶析出,然后石墨与奥氏体协同生长。共晶转变过程中,石墨和奥氏体都保持与铁液接触的状态,石墨片的端部始终伸在铁液中,知道共晶转变结束。由于在与石墨接触的条件下铸件凝固,铁液中的C原子向石墨扩散、沉积更为方便。片状石墨面积与体积比非常大,奥氏体中的C原子也很容易向石墨片扩散、沉积。

由于石墨片横生斜长,最终凝固的铁液非常分散,即使其中有一些产生了碳化物,其分散度非常高,负面作用也就比较小。

灰铸铁中,横生斜长的石墨片对基体的切割作用很明显,实际上也不要求灰铸铁的韧性和冲击性能,即使有了一些高度分散的碳化物,其负面作用也是微不足道的。

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