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硅在铸铁中的作用

2021-12-8 9:07:41      点击:

Si/C值铸铁是普通灰铸铁中,调整其中硅与碳的含量,使其比值大于0.65, 以提高其抗拉强度的铸铁。在我国机床、内燃机、液压件和造船行业铸铁车间中, 这种铸铁被推广采用。本文就这种铸铁成份及凝固特点,综论如下:

一、硅在铸铁中的作用

    硅是强烈促进石墨化的元素 , 这一作用有下述三个方面的含义:

    ①碳溶解度的变化。铸铁作为铁碳合金,碳在铁水中的溶解度受硅锰等元素的影响。硅能减少碳的溶解度,使碳在铁水中和奥氏体中溶解能力降低,提高了碳的活度,在铸铁凝固的过程中,硅使共晶温度推移至含碳量较低的位置,硅促使石墨共晶凝固而不是渗碳体共晶凝固,这就是硅促进石墨化的一个方面。

    ②共晶平衡温度差△T扩大,在铁碳合金相图中,稳定的石墨共晶和介稳定的渗碳体共晶平衡温度之差较小,仅为6℃,但在高Si/C铸铁中,含硅量高,石墨共晶的平衡温度提高,渗碳体共晶的平衡温度显著下降,使△T增大,铸铁凝固过程中,铸件将不出现渗碳体,达到促进石墨化的目的。由于增大△T的值,使高硅碳比铸铁铸出的床身边角和飞次,不出现白口。

③共晶生长速度的改变。由试验数据可以得知,低硅碳比与高硅碳比的铸铁的临界冷却速度分别为113/min160.6/min。所谓临界冷却速度及曲线转折点对应的冷却速度。从中可以看出对高硅碳比铸铁而言,即使快速冷却,也能石墨化。硅提高了临界冷却速度,前述的高硅碳比铸铁件飞刺无白口,根据临界冷却速度变化也能说明。

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