碳當(dāng)量對(duì)材料性能的影響

    決定灰鑄鐵性能的主要因素為石墨形態(tài)和金屬基體的性能。當(dāng)碳當(dāng)量（CE=C+1/3Si）較高時(shí)，石墨的數(shù)量增加，在孕育條件不好或有微量元素時(shí)，石墨形狀惡化。這樣的石墨使金屬基體能夠承受負(fù)荷的面積減少，而且在承受負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，使金屬基體的強(qiáng)度不能正常發(fā)揮，從而降低鑄鐵的強(qiáng)度。在材料中珠光體具有好的強(qiáng)度、硬度，而鐵素體則質(zhì)底較軟而且強(qiáng)度較低。當(dāng)隨著C、Si的量提高，會(huì)使珠光體量減少，鐵素體量增加。因此，碳當(dāng)量的提高將在石墨形狀和基體組織兩方面影響鑄鐵鑄件的抗拉強(qiáng)度和鑄件實(shí)體的硬度。在熔煉過程控制中，碳當(dāng)量的控制是解決材料性能的一個(gè)很重要的因素。

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視頻作者：安徽偉工機(jī)械科技有限公司

通過大量實(shí)踐，對(duì)于HT250、HT300等灰鑄鐵來說，廢鋼左右強(qiáng)度、生鐵影響組織。配料禁忌高比例廢鋼（尤其是船板）與高比例回爐料（澆冒口、廢鑄件、鐵屑）搭配，合成灰鐵的廢鋼加入量不宜超過50%;高比例廢鋼（尤其是船板）與含硫磷高的生鐵搭配;回爐料超過40%（澆冒口、廢鑄件、鐵屑）。 配料優(yōu)化組合（%）組成生鐵廢鋼回爐料

配比A403030、配比B304030、配比C204040、配比D205030 錳硫含量需要提時(shí)錳的含量可達(dá)1.0－1.2%，但不要求相應(yīng)提高硫的含量（關(guān)于灰鐵中的硫含量，另行分析）。

某公司為了節(jié)約成本，多用廢鋼，在兩個(gè)月內(nèi)試制合成高牌號(hào)灰鑄鐵，廢鋼用量一度達(dá)60%，有一段時(shí)間除加入廢鋼外另加回爐料和少量鐵屑，初質(zhì)量不錯(cuò)，但一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)鑄件批量縮孔、縮松和有白色硬斑，并且持續(xù)不斷越來越嚴(yán)重。

為了減少鐵水中的MnS含量，一般用加入量的鐵（低S低Mn）來調(diào)整，另外提高孕育效果，可使MnS細(xì)化，減弱其不良影響。

廢鋼加入量過大時(shí)，由于廢鋼熔點(diǎn)在1530度左右，而生鐵和回爐料的熔點(diǎn)只是1230度左右，多用廢鋼增加了電耗，加大了鐵水的過冷傾向，還吸附大量的氮?dú)猓话銇碚f合成鑄鐵工藝并不適用于灰鑄鐵，而比較適用于球鐵。

樹脂砂鑄件裂紋的產(chǎn)生：樹脂砂型鑄件的熱裂傾向比水玻璃砂和粘土砂型的鑄件大，這可能是由于樹脂砂型剛性好,熱膨脹系數(shù)大，加上鑄件冷卻速度慢等因素造成的。防止措施：提高型( 芯) 退讓性；造型( 芯) 時(shí)，背砂中埋入發(fā)泡聚塊,盡量減薄型( 芯) 的吃砂量，做空心芯等；在易發(fā)生裂紋的部位用鋯砂和鉻鐵礦砂代替硅砂，可明顯減輕裂紋，這是因?yàn)檫@二種材料熱膨脹系數(shù)低；改變澆注系統(tǒng)，使鑄件達(dá)到同時(shí)凝固； 在允許條件下，對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)作合理修改；適當(dāng)降低澆注溫度，對(duì)減少裂紋有； 在易發(fā)生裂紋處設(shè)置防裂筋；情況下，以磷酸代替硫酸類固化劑； 合理使用冷鐵和其他激冷措施。