5种元素对铸铁组织的影响

1、。（1） 镍镍可以降低奥氏体转变温度，扩大奥氏体区，能细化并增加珠光体； Ni 3.0% ，珠光体型，可提高强度，主要用作结构材料； Ni3% 8% ，马氏体型，主要用作耐磨材料； Ni12 %，奥氏体型，主要用作耐腐蚀材料等。对石墨粗细影响较小。在球墨铸铁中，镍占0.3% 时性能最好；镍含量增加，石墨数量逐渐减小，镍在铸铁中有微弱的石墨化作用，石墨化能力大概为硅的 1/51/3 ，能够有效的促进碳的石墨化和石墨的球化； 镍具有稳定珠光体的作用， 使得珠光体的数量增多，同时细化珠光体，随着镍含量增加，材料的硬度与抗拉强度随之增加。（2） 锰锰是铸铁的常存五元素之一， 除少量固溶于铁素体以外，

2、大部分溶入共析碳化物和渗碳体中， 以复合碳化物的形态存在， 加强了碳化物的形成， 因此是阻碍石墨化的元素， 故增加锰量会增大基体组织中的珠光体数量。 在灰铸铁中， 锰的质量分数控制在 0.5%-1.4% 的范围内，主要作用有二，一是中和硫的有害作用，生成 MnS 及（ F e、Mn ） S 化合物，以颗粒状分布于机体中。这些化合物的熔点在 1600 以上，不仅无阻碍石墨化的作用，而且还可以作为石墨化非自发性晶核。二是稳定和细化珠光体， 在此含量范围内，随锰含量的增加，铸铁的强度、硬度增加，而塑性和韧性降低。在 QT 中 Mn 的作用是形成碳化物和珠光体。对于厚大断面的 QT 件来说，锰是偏析倾

3、向特别显著的元素，是强烈稳定奥氏体的元素，对稳定珠光体的作用也很显著，在生产珠光体 QT 时，可以利用锰稳定珠光体的作用消除石墨球周围的铁素体组织。（3）铬铬是缩小区的 元素， Cr20% 时， 区消失随着铬含量的增加，使得铸件强度、硬度增加，塑型下降，并在铁素体可锻铸铁中保留较多的珠光体；铬含量的增加对铁素体、 珠光体可锻铸铁组织性能影响几乎一致，当铬含量高时，铬碳化合物的的存在给铸件石墨化退火造成很大困难。（3） 硅硅是铸铁的常存五元素之一， 能减少碳在液态和固态铁中的溶解度，促进石- 可编辑修改 -。墨的析出，因此是促进石墨化的元素，其作用为碳的 1/3 左右，故增加硅量会增加石墨的数量

4、，也会使石墨粗大；反之，减少硅量，会使石墨细小。在灰铸铁中，硅的质量分数控制在1.1%-2.7% 的范围内，一般碳硅含量低可获得较高的机械强度和硬度，但流动性稍差；反之，碳硅含量高，流动性好，机械强度和硬度较低。当薄壁铸件出现白口时， 可提高碳硅含量使之变灰； 当厚壁铸件出现粗大的石墨时，应适当降低碳硅含量，并达到提高机械强度和硬度的目的。Si 是Fe-C 合金中能够封闭区的元素，Si 使共析点的含 C 量降低。 Si 提高共析转变温度，且在 QT 中使铁素体增加的作用比HT 要大。HT 中 C、Si 都是强烈促进石墨化的元素。提高碳当量促使石墨片变粗、数量增多，强度和硬度下降。降低碳当量可以减少石墨数量、 细化石墨、 增加初析奥氏体枝晶数量， 从而是提高灰铸铁力学性能常采取的措施。 但是降低碳当量会导致铸造性能降低、 铸件断面敏感性增加，硬度上升加工困难等问题。（5）钛钛的添加使铸铁强度提高，熔点提高，具有良好的耐蚀性；低温性能好，化学活性极高，可焊性好，具有良好的冲压性能，但是使得耐磨性降低。弹性模量低，导热系数及线胀系数较低，极易产生温度梯度及热应力。-钛合金：高温性能好，组织稳定性好，焊接性能好，但不能热处理强化，常温强度低，塑性不高；+ -钛合金：常温强度高，可热处理强化，但组织不稳定，焊接性差；-钛合金：塑性加工性能好，机械性能高，组织稳定性较差