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球墨鑄鐵中錳的作用就主要表現(xiàn)在增加珠光體的穩(wěn)定性
由于球墨鑄鐵中硫的含量已經(jīng)很低,不需要過(guò)多的錳來(lái)中和硫,球墨鑄鐵中錳的作用就主要表現(xiàn)在增加珠光體的穩(wěn)定性,促進(jìn)形成(Fe、Mn)3C。這些碳化物偏析于晶界,對(duì)球墨鑄鐵的韌性影響很大。錳也會(huì)提高鐵素體球墨鑄鐵的韌脆性轉(zhuǎn)變溫度,錳含量每增加0.1%,脆性轉(zhuǎn)變溫度提高10~12℃。因此,球墨鑄鐵中錳含量一般是愈低愈好,即使珠光體球墨鑄鐵,錳含量也不宜超過(guò)0.4~0.6%。只有以提高耐磨性為目的的中錳球鐵和貝氏體球鐵例外。
球墨鑄鐵中磷含量愈低愈好
磷是一種有害元素。它在鑄鐵中溶解度極低,當(dāng)其含量小于0.05%時(shí),固溶于基體中,對(duì)力學(xué)性能幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)含量大于0.05%時(shí),磷極易偏析于共晶團(tuán)邊界,形成二元、三元或復(fù)合磷共晶,降低鑄鐵的韌性。磷提高鑄鐵的韌脆性轉(zhuǎn)變溫度,含磷量每增加0.01%,韌脆性轉(zhuǎn)變溫度提高4~4.5℃。因此,球墨鑄鐵中磷的含量愈低愈好,一般情況下應(yīng)低于0.08%。對(duì)于比較重要的鑄件,磷含量應(yīng)低于0.05%。
球化元素是指那些能夠促進(jìn)球狀化、使石墨球生成或增加的元素
所謂球化元素是指那些能夠促進(jìn)石墨球狀化、使石墨球生成或增加的元素。球化元素一般有以下共同性質(zhì):(1)元素外電子層上有一個(gè)或兩個(gè)價(jià)電子,次內(nèi)層有8個(gè)電子。這種電子結(jié)構(gòu)使元素與硫、氧和碳有較強(qiáng)的親和力,反映產(chǎn)物穩(wěn)定,能顯著減少貼水中的硫和氧。(2)元素在鐵水中溶解度低,凝固過(guò)程中有顯著偏析傾向。(3)雖然和碳有一定親和力,但在石墨晶格內(nèi)溶解度低。根據(jù)以上特點(diǎn),Mg,Ce,Y,Ca屬于有效球化元素。
球墨鑄件強(qiáng)度和鑄鋼的強(qiáng)度是可比的
球墨鑄件的強(qiáng)度和鑄鋼的強(qiáng)度是可比的。球墨鑄件具有高的屈服強(qiáng)度,其屈服強(qiáng)度低為40k,而鑄鋼的屈服強(qiáng)度只有36k。在大部分市政應(yīng)用領(lǐng)域,如:水、鹽水、蒸汽等,球墨鑄件的耐腐蝕性和性都超過(guò)鑄鋼。由于球墨鑄件的球狀石墨微觀結(jié)構(gòu),在減弱振動(dòng)能力方面,球墨鑄件優(yōu)于鑄鋼,因此加有利于降低應(yīng)力。選擇球墨鑄件的一個(gè)重要的原因在于球墨鑄件比鑄鋼成本低。