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各种少量-微量元素在铸铁中作用

通常很多元素在铸铁中的含量是很少的,但是会对组织和性能有很大的影响。

一些是工艺添加的,但还有一些是原材料中带入的。

这些元素中的一些元素对铸件是有益的,特别是在灰铁当中;但也有一些元素是非常有害的应该尽可能避免的。

以下表格列出了这些元素的通常来源、通常的含量范围及主要作用。

这些元素中的一些元素作为主要工艺添加元素不被包含在下列表格中。

Al铝铝脱氧废钢、孕育剂、铁合金、轻合金零部件、工艺添加最大 0.03 在薄壁铸件中超过0.005%的Al含量就会促进氢气孔的产生。

中和氮;促进渣的形成。

超过0.08%的含量就会对球型石墨不利。

可以被铈中和,同时有强烈的稳定石
墨作用。

Sb锑废钢、搪瓷釉废料、轴承壳体、工艺添加最大0.02 强烈的珠光体和渗碳体促进作用。

在没有稀土元素中和的情况下,抑制球型石墨产生。

As砷生铁、废钢最大0.05 强烈的促进珠光体和碳化物,改善球型石墨形状。

Ba钡含钡孕育剂最大0.003 促进石墨形核和减少衰退,降低白口倾向和促进石墨形成。

Bi铋工艺添加,铸型涂料中含铋很少超过0.01 促进白口化和非预期石墨形态。

在含稀土元素(铈)的球体俄中能够增加石墨球数,
过量的石墨球可能产生缩松问题。

B硼搪瓷釉废料、工艺添加硼铁最大0.01 超过5PPM促进铁素体形成,超过10PPM促进碳化物形成(特别在球铁中),超过
20PPM促进可锻铸铁的回火效果。

Ca钙铁合金、球化剂、孕育剂最大0.01 提高球型石墨圆整度,改善石墨形核,减少白口倾向和促进石墨化。

Ce铈大部分镁合金或者以铈镧稀土合金或者其它稀土形式添加最大0.02 通常不在灰铁中使用,在球铁中主要是消除有害元素,改善石墨球圆整度。

在偏析的时候会对碳化物其稳定作用。

Cr铬合金钢、涂铬层、一些生铁、铬铁最大0.3 促进白口化和珠光体形成,增加强度。

球体中高于0.05%的含量形成碳化物偏析。

Co钴工具钢最大0.02 在铸铁中午显著影响
Cu铜铜线、铜合金、废钢、工艺添加最大0.5 促进珠光体、改善强度、在球体中减少铁素体形成。

H氢潮湿的炉衬、造型材料和其它添加物产生皮下气孔;有轻微的白口促进作用。

当没有足够的锰元素中和硫元素时,H会促
进反白口。

同时其也促进粗大片状石墨的形成。

Pb铅旧油漆中、一些搪瓷中、易切削钢、镀铅锡板、焊锡、汽车发动机中沉积
物最大0.005 在灰铁中引起棒状石墨和非预期的石墨形态组织,同时当含量大于0.004%时显著降低强度。

促进珠光体和碳化物形成,引起球星石墨形态恶化。

在球体中,其对石墨的
负作用可通过稀土元素(铈)中和。

Mg镁工艺增加镁合金(球化剂)0.03 - 0.08 球体中促进球型石墨形成。

但在球体中也有稳定碳化物的作用。

镁不在灰铁中使用。

Mn锰大部分生铁、废钢,工艺添加的锰铁块或球0.2 - 1.0 中和硫元素形成MnS。

促进珠光体的形成。

在球体中形成碳化物偏析。

如果含量过
高,同时硫含量过高,则会促进气孔产生。

Mo钼精炼生铁、合金钢、工艺添加钼铁最大0.1 促进珠光体形成作用一般,增加强度;会促进所送和碳化物的形成。

Ni镍镍板、废钢、精炼生铁、镍镁合金最大0.5 一点含量几乎没有影响,在较大含量时由促石墨化作用。

N氮焦炭、增碳剂、砂芯粘接剂、废钢、工艺添加渗氮锰铁合金最大0.015 蠕化片状石墨,促珠光体形成成,增加强度,如果含量高在厚大截面铸件中会产生氮气孔。

同时能够中和铝、钛和锆。

在球体中没什么影响。

P磷含磷生铁和废料,工艺添加磷化铁最大0.1 增加CEV,增加流动性,形成磷共晶,在球体中超过0.05%就会起负面作用。

在含
量高于0.04%的情况下会引起铸件粘砂。

Si硅硅铁合金、废钢、生铁0.8-4.0 促进石墨化,降低白口化,稳定铁素体,改善铸造性能
S硫焦炭、增碳剂、生铁、废铁、工艺添加的硫化铁最大0.15 (灰铁) 非和锰结合反应,否则对金相组织和性能影响非常大。

在灰铁中和大部分孕育剂一起改善性能;在球铁中增加了镁的需求量,应该把含量控制在0.03%。

Sr锶含锶孕育剂最大0.003 在灰铁盒球体中改善石墨形核,在灰铁中强烈降低白口倾向。

Te碲易切削铜、铸型涂料、做冷却曲线用的试样最大0.003 即使在含量低至0.0003%的情况下,强烈促进碳化物形成;同时引起很多非预期石墨形态产生。

在球体中,其负面作用可以通过和镁和铈的结果抵消。

Sn锡焊锡、镀锡废钢、青铜部件、工艺加

最大0.15 强烈促进珠光体形成,提高强度,球体中档含量超过0.08%时使铸件脆性增加。

Ti钛一些生铁中、一些油漆和搪瓷中、蠕墨铸铁回炉料、工艺添加钛或钛铁最大0.10 灰铁中中和氮元素;和铝一起会促进氢气针状气孔;促进过冷石墨形成;蠕墨铸铁中抑制球形石墨形成。

W钨高速工具钢最大0.05 很少大量发现,一般的促进珠光体形成作用
V钒废钢、工具钢、一些生铁、工艺添加钒铁最大0.10 促进白口,细化片状石墨,显著增加强度
各种微量元素在铸铁中的作用。

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