技能培训：蠕墨铸铁件的化学成分选择.docx

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1、蠕墨铸铁的蠕虫状石墨是介于片状石墨和球状石墨之间状态类型石墨，它在石墨的长厚比、端部形状以及蜷曲程度等方面与片状石墨有区别。除了蠕虫状石墨在形状和结构方面是属于片状石墨和球状石墨之间状态外，在共晶团结构特征方面，蠕墨铸铁也介于灰铸铁和球墨铸铁之间。这就决定了蠕墨铸铁的性能，不但介于灰铁和球铁之间，而且还将二者的性能得到了充分的优化。 蠕墨铸铁件一般是以铸态使用，为了稳定地生产蠕墨铸铁件，并获得所需的性能，因此不应忽视化学成分的正确选择。1、碳、硅及碳当量 碳当量对获得蠕墨的影响甚微，但具有结晶过冷倾向，故碳当量应适当选得高一点，一般采用共晶附近的成分CE=4.3%4.6%以有利于改善铸造性能。

2、 在碳当量一定的条件下，高含碳量促进球状石墨形成，而低含碳量促进蠕虫状石墨形成，故在蠕墨铸铁中，应以低碳高硅为原则。碳，一般取C3.0%4.0%，较常用3.6%3.8%，薄件取上限值，以免产生白口；厚大件取下限值，以免产生石墨漂浮。硅，对基体影响十分显著，主要依对基体要求而定，对于铁素体蠕墨铸铁取Si2.4%2.6%，此处的硅量系指经过蠕化和孕育处理后的终硅量。2、锰 锰含量一般取Mn0.4%0.6%，对铁素体蠕墨铸铁应取低值，对珠光体蠕墨铸铁可取高值。但锰在常规含量内对石墨蠕化无影响，对稳定珠光体作用也并不那么明显。锰量在1.0%范围以内时，对蠕墨铸铁的强度、硬度、基体和石墨形态都没有明显的

3、作用。但是，如果希望获得强度，硬度较高，且耐磨的珠光体的蠕墨铸铁件，则需将锰增至2.7%左右，但此时易产生较多的渗碳体。3、磷 磷对石墨蠕化无显著影响，但磷量过高会形成磷共晶体，降低冲击韧度，提高脆性转变温度，使铸件易出现缩松和冷裂，一般控制在P0.08%以下，对于耐磨件（如轧钢轧辊）可将磷量提高至P0.20%0.35%范围内，以保持基体中含有P4%8%的磷共晶体。4、硫与氧 为了达到稳定地生产蠕墨铸铁，最重要的是控制原铁液的硫含量。因为蠕化元素加入铁液中首先消耗于脱硫及脱氧，当将铁液中硫降至S0.03%时，剩余蠕化元素才使石墨蠕化。因此又不宜企求含硫过低的原铁液。通常，在感应电炉熔炼条件下，

4、要求原铁液硫含量S0.02%；在冲天炉熔炼条件下，可适当放宽至S0.06%。氧对蠕墨铸铁是有害无益的元素，原铁液氧化严重会消耗较多蠕化剂，因此处理完毕浇注时。液面如无覆盖或倒包时吸氧会加速蠕化衰退。5、蠕化元素残留量 稀土作为蠕化元素加入铁液中首先起净化作用。去除硫、氧、氢、氮，其中消耗于去硫居多。净化铁液后，剩余的稀土方起石墨变质作用。要使石墨变质为蠕虫状，铁液中应含残留稀土量大致在RE0.045%0.075%之间。 镁作为蠕化元素加入铁液中首先起脱硫作用，球化变质能力最强，但单用镁做蠕化剂十分困难。因此镁常与稀土综合作用或干扰元素钛以及微量稀土综合作用。当铁液含S残0.02%0.03%时，

5、稳定蠕墨区的蠕化元素应为mg残0.013%0.022%和RE0.021%0.045%。 钙作为蠕化元素加入铁液中吸收力低，且使石墨呈蠕虫状的能力差，但是它使获得蠕虫状石墨的范围变宽，所以它是生产蠕墨铸铁有利的元素，它与稀土、镁配合使用将改善蠕化剂的变质特性：一是可以减少单独使用铈（或稀土）使石墨由片状变到蠕虫状所需要的加入量；二是无论是过共晶或亚共晶铁液都可以获得蠕虫石墨组织；三是显示出非常小的壁厚敏感性，尤其减少了在薄断面中形成球状石墨的倾向。6、合金元素 蠕墨铸铁基体在铸态下一般含较多铁素体。为提高铸态蠕墨铸铁的珠光体量及其硬度和强度，可加入适量稳定珠光体的合金元素，如Cu、Mn、Sb、Ni、Cr、Mo、V、Ti、B等。