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    鑄鐵平臺廠家介紹如何控制鑄鐵的生長

    發表時間:2023年03月19日【

     鑄鐵平臺廠家介紹如何控制鑄鐵的生長:

    在高溫下工作的鑄鐵件,其尺寸發生的不可逆膨脹現象即所謂的生長。生長不僅使鑄鐵失去強度,甚至會破壞與之接觸的其它構件。鑄鐵的生長在CO/CO2氣氛中最嚴重,其次是空氣中,在真空和氫氣氣氛中也會發生少量的生長。

     
    鑄鐵平臺等鑄件組織中的碳化物(包括先共晶碳化物,共晶碳化物,共析碳化物以及二次碳化物)在高溫下發生分解,析出二次石墨。二次石墨會使鑄件出現不可逆轉的體積膨脹。據測算,碳化物每分解出1%的碳,鑄件體積大約增加2.0-2.4%,鑄件外形尺寸相應增大。
     
    ①低于相變溫度的生長:又稱低溫生長發生在400-600℃范圍內,生長機制是珠光體分解為鐵素體和石墨。石墨的析出是體積膨脹的過程。理論上,1%的化合物碳轉變為石墨,其體積要增大2.4%左右,而鐵素體的析出則使鑄件力學性能下降。因此鑄鐵的低溫生長與珠光體的分解密切相關。溫度越高,越接近相變溫度,鑄鐵的生長量越大,同樣珠光體的穩定性越差,珠光體的分解量越大,鑄鐵的生長量也越大。
    ②在相變溫度范圍內的生長:如果鑄鐵將在相變溫度范圍內生長,并不斷通過相變溫度范圍,使鑄鐵周期性發生相變,會導致相當大的災難性生長。鑄鐵在加熱時,α轉變為γ,由于石墨不斷溶于γ內,在原石墨處就會留下微觀空洞,隨著溫度的升高,溶入的石墨越來越多,留下的微觀空洞也就越多;而在冷卻過程中γ又不斷地析出石墨,此石墨沿原空洞處析出的可能性很小,結果再次造成因石墨析出而發生的體積膨脹。這種膨脹是不可逆的。
    ③高于相變溫度的生長:高于相變溫度時,氧化將會非常嚴重,氧化導致的鑄鐵不可逆體積增大將占主導地位。
    引起鑄鐵平臺等鑄件鑄鐵生長的原因:
    ①內氧化。氧滲入金屬內部,發生內氧化。由于氧化物的體積大于金屬本身,故引起鑄件體積的不可逆膨脹。氧滲入的通道是氧化膜中金屬與石墨邊界的微裂紋,金屬中的孔隙,石墨燒損后的空洞等。當反復加熱與冷卻到相變點時,由于相變應力使石墨和金屬之間產生微裂紋,內氧化加劇,此時的生長特別劇烈。
    ②滲碳體分解。高溫下滲碳體分解形成石墨,體積增大。
    ③循環相變。加熱時石墨溶于奧氏體中,冷卻時石墨又從奧氏體中析出。每一次加熱冷卻循環中不斷地產生微小裂隙,使鑄件體積增大,同時相變應力也會促使鑄件體積增大。
     ④氣氛中碳沉積。在CO/CO2氣氛中工作的鑄鐵件,生長特別劇烈。這是因為CO=CO2+C的反應中,不斷有碳沉積在石墨上,使體積增大,基體產生微裂紋,氧更容易進入內部氧化所致。
     
    鑒于鑄鐵平臺、機床鑄件等鑄鐵的生長原因,為防止或減少鑄鐵的生長,可采取以下措施:
    ①加入硅、鉻、鋁等合金元素,提高鑄鐵的抗氧化性。
    ②加入合金元素穩定珠光體,提高珠光體分解溫度。如加入少量的鉻、錳或微量的錫等元素以穩定珠光體,提高滲碳體分解溫度,提高抗生長性能。
    ③加入合金元素提高或降低共析相變點。
    ④減少珠光體及自由滲碳體的含量。采用加強孕育、合金化、熱處理等工藝手段消除或減少珠光體和滲碳體的含量,可以減少由于它們分解造成的生長。
    ⑤減少石墨含量,改善石墨形態。
     
     
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