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

鑄件正火有以下目的和用途：

① 對(duì)亞共析鋼，正火用以鑄、鍛、焊件的過熱粗晶組織和魏氏組織，軋材中的帶狀組織；細(xì)化晶粒；并可作為淬火前的預(yù)先熱處理。

② 對(duì)過共析鋼，正火可以網(wǎng)狀二次滲碳體，并使珠光體細(xì)化，不但機(jī)械性能，而且有利于以后的球化退火。

③ 對(duì)低碳深沖薄鋼板，正火可以晶界的游離滲碳體，以其深沖性能。

④ 對(duì)低碳鋼和低碳低合金鋼，采用正火，可較多的細(xì)片狀珠光體組織，使硬度到HB140-190，避免切削時(shí)的“粘刀”現(xiàn)象，切削加工性。對(duì)中碳鋼，在既可用正火又可用退火的場(chǎng)合下，用正火經(jīng)濟(jì)和方便。

⑤ 對(duì)普通中碳結(jié)構(gòu)鋼，在力學(xué)性能要求不高的場(chǎng)合下，可用正火代替淬火加高溫回火，不僅操作簡(jiǎn)便，而且使鋼材的組織和尺寸穩(wěn)定。

⑥ 高溫正火(Ac3以上150～200℃)由于高溫下擴(kuò)散速度較高,可以減少鑄件和鍛件的成分偏析。高溫正火后的粗大晶粒可通過隨后次較低溫度的正火予以細(xì)化。

⑦ 對(duì)某些用于汽輪機(jī)和鍋爐的低、中碳合金鋼，常采用正火以獲得貝氏體組織，再經(jīng)高溫回火，用于400～550℃時(shí)具有良好的抗蠕變能力。

⑧ 除鋼件和鋼材以外，正火還廣泛用于球墨鑄鐵熱處理，使其獲得珠光體基體，提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度。

由于正火的特點(diǎn)是空氣冷卻，因而環(huán)境氣溫、堆放方式、氣流及工件尺寸對(duì)正火后的組織和性能均有影響。正火組織還可作為合金鋼的一種分類方法。通常根據(jù)直徑為25毫米的試樣加熱到900℃后,空冷的組織，將合金鋼分為珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼和奧氏體鋼

1、避免對(duì)流

對(duì)流危害與凝固時(shí)間有關(guān)。薄壁和厚壁鑄件都能不受對(duì)流危害影響。而對(duì)于中等壁厚鑄件：通過鑄件結(jié)構(gòu)或工藝來降低對(duì)流危害；

   避免向上補(bǔ)縮；

   澆滿后翻轉(zhuǎn)。

2、減少偏析

預(yù)防偏析并控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，或客戶允許的成分超限區(qū)域。如果可能，盡量避免通道偏析。

3、減少殘余應(yīng)力

輕合金固溶處理后不要進(jìn)行水（冷水或熱水）介質(zhì)淬火。如果鑄件應(yīng)力看起來不大，可采用聚合物淬火介質(zhì)或強(qiáng)制空氣淬火。

4、給定基準(zhǔn)點(diǎn)

所有的鑄件都   給定用于尺寸檢查和加工的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。