硅元素对高锰钢铸件的作用
硅元素对高锰钢铸件的作用,海钺铸造厂在高锰钢铸件的生产中,硅元素通常不作为合金元素加入,在常规含量范围内起到辅助脱氧作用,其含量小于1%时对力学性能无明显影响。
在铸件冷凝过程中,硅有排挤磷、碳的固溶,促使偏析的作用。
含量在0.19%~0.76%范围内,随硅含量的增加,铸态晶界碳化物量增多变粗,碳化物溶解后,晶界残余显微疏松,容易形成显微裂纹源,硅在高锰钢中可以固溶于奥氏体,起固溶强化的作用。
同时,硅又改变碳在奥氏体中的溶解度。
因此硅对钢的力学性能和耐磨性的影响比较复杂。
当硅含量增加时,对固溶强化作用反应较灵敏,屈服强度有明显提高,抗拉强度变化不多,塑性有明显降低。
但在常温和低温时,冲击韧性值变化不大。
硅固溶于奥氏体中影响碳在奥氏体中的溶解度,促使碳脱溶,以碳化物的形式析出。
硅含量增加即使碳化物沿晶界析出,又使晶内碳化物析出量增加,而且硅有改变碳化物形貌的作用。
但硅含量少时(如≈0.2%),碳化物呈针片状,硅含量增加到0.8%时,碳化物呈块状。
硅在高锰钢结晶时有促使形成粗大枝晶的作用,并使钢的晶粒粗化。
硅含量高时,铸态碳化物必然多,给热处理带来困难,使热处理时间延长或是被迫提高热处理温度,致使晶粒变得粗大。
由于温度的提高,金属表面严重脱碳,甚至在表层内沿晶界氧化。
硅促使铸态组织中的氧化物增加,使钢在高温时性能变差,低温时变脆,因此,容易在应力作用下产生裂纹。