瑪鋼管件鑄造的的化學(xué)成分的選定

瑪鋼管件鑄造的的化學(xué)成分的選定

化學(xué)成分對瑪鋼的影響包括對獲得蠕蟲狀石墨和對基體的影響，這兩者進(jìn)而影響蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能和其他性能，應(yīng)根據(jù)這些影響選擇瑪鋼的化學(xué)成分。

　　(1)碳、硅及碳當(dāng)量蠕墨鑄鐵生產(chǎn)中一般采用共晶附近的成分，以有利于改善鑄造性能和減小白口傾向，常用的碳當(dāng)量取4.3%-4.6%。

　　碳對瑪鋼抗拉強(qiáng)度的影響與灰鑄鐵和球墨鑄鐵類似，隨著碳含量增加，瑪鋼的抗拉強(qiáng)度將因石墨增加、珠光體減少而有所下降，但這種影響要比灰鑄鐵小得多。為了減少白口傾向，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般取3.6% -3.8%，薄件取上限位，厚大件取下限。

　　硅能抑制瑪鋼的白口傾向，硅也是強(qiáng)烈促進(jìn)鐵素體形成的元素，使強(qiáng)度下降；但僅靠降低硅含量很難阻止石墨周邊鐵素體的形成。因此，為了防止白口產(chǎn)生，蠕墨鑄鐵的終硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在2.4%-2.8%之間?？紤]到蠕化處理帶來大量硅，所以原鐵液硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1.5%-1.8%之間。

　　(2)錳 錳在瑪鋼中起到穩(wěn)定珠光體的作用，但是由于蠕蟲狀石墨分枝較多，錳的作用大大降低。對于混合型瑪鋼可以采用調(diào)整錳含量來獲得相應(yīng)的力學(xué)性能，其錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在0.4%-0.7%之間。對于鐵素體蠕墨鑄鐵則應(yīng)嚴(yán)格控制錳含量，以增加基體中的鐵素體含量，錳的質(zhì)最分?jǐn)?shù)控制在0.4%以下。

　　(3)磷磷對蠕化沒有影響，但是在基體中形成磷共晶，大大降低機(jī)械強(qiáng)度和沖擊韌度，使鑄件中產(chǎn)生縮松和冷裂。因此，除了耐磨瑪鋼外，磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在0.08%以下。

　　(4)硫 硫與蠕化劑合金親和力強(qiáng)，消耗較多的蠕化劑，既增加了材料消耗和生產(chǎn)成本，同時，大量的硫化物會影響鐵液的流動性，加速蠕化衰退。因此，瑪鋼的硫含量應(yīng)嚴(yán)格控制，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在0.07%以下。

　　(5)稀土元素稀土元素加人鐵液中首先起凈化作用，去除鐵液中的硫、氧、氫、氮。凈化鐵液后，剩余的稀土起到石墨變質(zhì)作用，是瑪鋼的主要蠕化劑。為了使石墨變質(zhì)為蠕蟲狀，鐵液中稀土殘留量應(yīng)控制在0.045%-0.075%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。低于臨界量，則得到片狀石墨；而超過上限值，則得到球狀石墨，降低蠕化率。

　　(6)鎂 鎂同稀土一樣，是瑪鋼的另一個蠕化變質(zhì)的重要成分。研究和實(shí)踐表明，要獲得良好的蠕蟲狀石墨，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般應(yīng)控制在0.015%-0.03%。低于下限值或高于上限值均不能得到適當(dāng)蠕化率的瑪鋼。

　　(7)合金元素 合金元素主要用于調(diào)整瑪鋼的基體中鐵素體含量，以達(dá)到改善擴(kuò)大蠕化劑加入范圍和力學(xué)性能的目的。

　　瑪鋼常用的合金元素主要有Cu、Mn、Sb、Sn、Ni、Cr、Mo、V、Ti、B等。合金元素加人可以是單一元素加人，也可以多種元素復(fù)合加人，達(dá)到改善性能的目的。