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              鑄鐵平臺廠(chǎng)家介紹如何控制鑄鐵的生長(cháng)

              發(fā)表時(shí)間:2023年03月19日【

               鑄鐵平臺廠(chǎng)家介紹如何控制鑄鐵的生長(cháng):

              在高溫下工作的鑄鐵件,其尺寸發(fā)生的不可逆膨脹現象即所謂的生長(cháng)。生長(cháng)不僅使鑄鐵失去強度,甚至會(huì )破壞與之接觸的其它構件。鑄鐵的生長(cháng)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(huì )發(fā)生少量的生長(cháng)。

               
              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(fā)生分解,析出二次石墨。二次石墨會(huì )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(cháng):又稱(chēng)低溫生長(cháng)發(fā)生在400-600℃范圍內,生長(cháng)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(guò)程。理論上,1%的化合物碳轉變?yōu)槭?,其體積要增大2.4%左右,而鐵素體的析出則使鑄件力學(xué)性能下降。因此鑄鐵的低溫生長(cháng)與珠光體的分解密切相關(guān)。溫度越高,越接近相變溫度,鑄鐵的生長(cháng)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(cháng)量也越大。
              ②在相變溫度范圍內的生長(cháng):如果鑄鐵將在相變溫度范圍內生長(cháng),并不斷通過(guò)相變溫度范圍,使鑄鐵周期性發(fā)生相變,會(huì )導致相當大的災難性生長(cháng)。鑄鐵在加熱時(shí),α轉變?yōu)?gamma;,由于石墨不斷溶于γ內,在原石墨處就會(huì )留下微觀(guān)空洞,隨著(zhù)溫度的升高,溶入的石墨越來(lái)越多,留下的微觀(guān)空洞也就越多;而在冷卻過(guò)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(fā)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(cháng):高于相變溫度時(shí),氧化將會(huì )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(cháng)的原因:
              ①內氧化。氧滲入金屬內部,發(fā)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(diǎn)時(shí),由于相變應力使石墨和金屬之間產(chǎn)生微裂紋,內氧化加劇,此時(shí)的生長(cháng)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(huán)相變。加熱時(shí)石墨溶于奧氏體中,冷卻時(shí)石墨又從奧氏體中析出。每一次加熱冷卻循環(huán)中不斷地產(chǎn)生微小裂隙,使鑄件體積增大,同時(shí)相變應力也會(huì )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(cháng)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(chǎn)生微裂紋,氧更容易進(jìn)入內部氧化所致。
               
              鑒于鑄鐵平臺、機床鑄件等鑄鐵的生長(cháng)原因,為防止或減少鑄鐵的生長(cháng),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(cháng)性能。
              ③加入合金元素提高或降低共析相變點(diǎn)。
              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(cháng)。
              ⑤減少石墨含量,改善石墨形態(tài)。
               
               
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