覆膜砂鑄件質(zhì)量的常規(guī)元素分別是碳、硅、錳、硫、磷,這是我們常規(guī)的五大元素。直接影響鑄件機(jī)械性能的重要因素。主要作用如下:
1、元素硅是鑄件中的有利元素,它和碳元素一樣,能推進(jìn)石墨化,以孕育劑的方法添加的硅效果更顯著。對(duì)于鑄態(tài)球磨鑄件,添加含硅量有兩層效果,一方面它使?jié)B碳體、珠光體、三元磷共晶削減,鐵素體添加,因而下降強(qiáng)度和硬度,改進(jìn)鑄件塑性;另一方面硅固溶強(qiáng)化鐵素體,使屈服點(diǎn)和硬度進(jìn)步;硅改進(jìn)鍛造流動(dòng)性,增大凝結(jié)時(shí)體積脹大;硅能改進(jìn)耐熱、耐蝕性。添加硅量,特別是孕育硅量,可以顯著的操控碳化物的數(shù)量,因而,硅是抑制中錳球墨鑄鐵白口傾向的強(qiáng)力元素。硅在一定范圍內(nèi),有利于強(qiáng)度和耐性的進(jìn)步,但使抗磨功能有所下降。故要取合適的量。通常狀況下,灰鑄件硅含量在1.2%~3.0%,球墨鑄件中硅在2.0%~3.0%。
2、元素碳是鑄鐵件中最根本的成分。它是首要區(qū)別鋼或鐵的首要依據(jù),含碳量大于1.7%是鐵,低于1.7%的稱為鋼,而且,在生產(chǎn)過(guò)程中,碳影響著鑄件的機(jī)械力學(xué)功能。在鍛造中碳會(huì)推進(jìn)石墨化,減小白口傾向,即削減滲碳體、珠光體、三元磷共晶,添加鐵素體,因而下降硬度改進(jìn)加工功能;碳推進(jìn)鎂吸收率的進(jìn)步;改進(jìn)球化,以到達(dá)預(yù)期效果;碳能改進(jìn)流動(dòng)性,添加凝結(jié)時(shí)的體積脹大;碳進(jìn)步吸振性,減摩性,導(dǎo)熱性。但碳含量過(guò)高引起石墨漂浮,惡化力學(xué)功能,過(guò)低又易發(fā)生縮孔松縮等缺點(diǎn)。所以,對(duì)不一樣質(zhì)量請(qǐng)求的鑄件,合理選配碳含量通常是進(jìn)步鑄件質(zhì)量的一種途徑,例如:灰鐵含碳量大多在2.6%~3.6%,球墨鑄鐵在3.5%~3.9%。碳對(duì)中錳球墨鑄鐵的力學(xué)功能影響不顯著,通常碳量高于3.9%時(shí)易呈現(xiàn)石墨漂浮,影響鑄鐵質(zhì)量,碳低于3.0%時(shí),不利于石墨化故通常操控碳量在3.0%~3.8%為宜。
3、元素錳是鑄件主要元素之一,恰當(dāng)?shù)腻i,有助于生成紋路構(gòu)造,添加鞏固性和強(qiáng)度及耐磨性。錳和硫一樣都是安穩(wěn)的化合物,是阻止石墨化的元素,當(dāng)與硫共存時(shí),錳與硫的親和力較大,會(huì)結(jié)組成MnS等化合物,在恰當(dāng)溫度時(shí),不僅無(wú)阻止石墨化效果,還能中和硫,起著除硫效果。錳到達(dá)一定量時(shí),能使鑄件強(qiáng)度高、硬度高、密度高、耐磨等長(zhǎng)處,此時(shí)硅量也相應(yīng)進(jìn)步。錳易在共晶團(tuán)鴻溝發(fā)生偏析,鑄態(tài)下易生成碳化物,添加錳量,會(huì)惡化力學(xué)功能。因而錳的含量通常應(yīng)低??墒清i能安穩(wěn)奧氏體,推進(jìn)構(gòu)成奧氏體基體時(shí),可變成弱磁性球墨鑄鐵,具有杰出抗磨性。錳固溶于奧氏體中,與鐵構(gòu)成置換式固溶體,而且,由于錳比鐵對(duì)碳具有更強(qiáng)的親和力,它安排碳從固溶體中分散和分出,起到了安穩(wěn)和擴(kuò)展奧氏體區(qū)的效果。
4、元素硫也是一種雜質(zhì),屬有害元素。在鍛造中,硫元素與Mn、Mg等別的元素親和力強(qiáng),發(fā)生安穩(wěn)的碳化物,阻止石墨化,耗費(fèi)鐵液中的球化元素,構(gòu)成MgS、MnS等殘?jiān)?,由于硫的耗費(fèi)效果使有用的殘留球化元素含量過(guò)低則下降球化,還推進(jìn)構(gòu)成夾渣,皮下氣孔等缺點(diǎn)。由于硫下降球化率,加快球化闌珊以及構(gòu)成夾渣等使力學(xué)功能下降或不安穩(wěn)。硫元素應(yīng)除去,應(yīng)當(dāng)含量低。在通常灰鐵中,硫含量通常在0.02%~0.15%,在球墨鑄鐵中S≤0.02%,有時(shí)可視狀況而定。
5.元素磷是有害元素,被作為雜質(zhì)對(duì)待。磷往往是影響鑄件力學(xué)功能,尤其使耐性和細(xì)密性下降,是構(gòu)成鑄件開(kāi)裂的首要原因。由于磷在鑄件中溶解度很低。如P<0.05%時(shí),固溶于鐵,對(duì)球墨鑄件力學(xué)功能沒(méi)有顯著的不良影響。在鑄鐵中磷是一個(gè)簡(jiǎn)單偏析的元素,當(dāng)鑄件中磷含量到達(dá)0.05%時(shí),已有也許構(gòu)成磷共晶,對(duì)大多數(shù)鑄件來(lái)說(shuō),磷共晶會(huì)添加鑄件脆性,嚴(yán)峻惡化了力學(xué)功能。例如:在球墨鑄鐵中,磷量由0.04%~0.05%進(jìn)步到0.2%,抗拉強(qiáng)度由800Mpa~850Mpa,下降到650Mpa~700Mpa,伸長(zhǎng)率由3.5%~4%下降到1.5%~2.0%。因而磷應(yīng)約束含量最好在0.04%以下??墒橇啄苓M(jìn)步硬度,改進(jìn)耐磨性,在某些耐磨鑄鐵中,要參加磷,其意圖是使用磷共晶的耐磨性。