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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,不需要過多的錳來中和硫,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,促進形成(Fe、Mn)3C。這些碳化物偏析于晶界,對球墨鑄鐵的韌性影響很大。錳也會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,當其含量小于0.05%時,固溶于基體中,對力學性能幾乎沒有影響。當含量大于0.05%時,磷極易偏析于共晶團邊界,形成二元、三元或復合磷共晶,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,一般情況下應低于0.08%。對于比較重要的鑄件,磷含量應低于0.05%。
球化元素是指那些能夠促進球狀化、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或兩個價電子,次內(nèi)層有8個電子。這種電子結(jié)構(gòu)使元素與硫、氧和碳有較強的親和力,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,Mg,Ce,Y,Ca屬于有效球化元素。
球墨鑄件強度和鑄鋼的強度是可比的
球墨鑄件的強度和鑄鋼的強度是可比的。球墨鑄件具有高的屈服強度,其屈服強度低為40k,而鑄鋼的屈服強度只有36k。在大部分市政應用領域,如:水、鹽水、蒸汽等,球墨鑄件的耐腐蝕性和性都超過鑄鋼。由于球墨鑄件的球狀石墨微觀結(jié)構(gòu),在減弱振動能力方面,球墨鑄件優(yōu)于鑄鋼,因此加有利于降低應力。選擇球墨鑄件的一個重要的原因在于球墨鑄件比鑄鋼成本低。