化學(xué)物質(zhì)對球墨鑄鐵特性有何危害？

高效的化學(xué)成分保證了鑄件的優(yōu)良性能，下面是球墨鑄鐵的主要沖擊韌性元件。

成份選擇

1碳。

由于高純度石墨在球墨鑄鐵管中呈球狀，其含碳量對物理性能的影響不如灰口鑄鐵明顯。所以，含碳量對球墨鑄鐵管物理性能的影響主要取決于其對基體金屬材料的危害。對球墨鑄鐵管而言，增加碳量可減少分散珠光體。碳素含量達到3%時，珠光體就會消退，3%以上時，鐵素體就會出現(xiàn)在基體中。球墨鑄鐵管石墨化硬化后，分散的珠光體溶解，形成鐵素體基體。在這個時候，含碳量過高會危及到高純度石墨球的總數(shù)、直徑和光澤度。

實際性能。一般來說，增加碳含量(碳質(zhì)量分數(shù)在3.2%以上)可以提高球墨鑄鐵管的沖擊韌性。用球墨鑄鐵管制造碳素制品時，碳素含量一般為3.5%~3.8%。但是，在生產(chǎn)球墨鑄鐵管的過程中，要加入一定量的硅，這就會引起碳素質(zhì)量的變化。所以，球鐵管體的物理性質(zhì)也必須考慮到碳的危害。對淬火高韌性球墨鑄鐵管來說，適當提高碳的質(zhì)量，有利于整個淬火過程中基體組織中的珠光體和鐵素體的溶解，增加鐵素體機構(gòu)數(shù)，有利于韌性和塑性變形。尤其是，碳含量過高，很容易導(dǎo)致高純石墨浮起。為使其具有較高的保證韌性，同時又不使其浮在水面，必須選擇合適的碳質(zhì)種類。

2.硅

硅對韌性有雙重危害，既可增加鐵素體總量、增加韌性和塑性變形，又可固溶強化鐵素體基體，提高抗壓強度和強度。硅片質(zhì)量分數(shù)超過5%時，沖擊韌性值kα降低，灰度下降到正常灰度。韌性球磨鑄鐵一般在超低溫-40℃下工作，其硅含量不得超過2.7%。所以在碳含量明確的標準下，盡可能采用高碳鋼進行低硅方案，有利于提高韌性。

3.磷

磷是生鐵中的長存原素，由于其對球磨鑄鐵物理性能，尤其是沖擊韌性和塑性變形有顯著的負作用，一直被認為是有害存原素。結(jié)果表明，由于碳化物團錯位所致的磷碳化物脆相的存在，使球墨鑄件的物理性能大大惡化，而磷阻止了鐵素體的溶解，從而使球墨合金的韌性降低；其次，磷阻止了鐵素體的溶解，從而使球墨合金的韌性降低。磷質(zhì)分數(shù)每增加0.01%，其延性變溫溫度將升高約4.5℃。當磷質(zhì)分數(shù)大于0.16%時，延性變溫已高于室內(nèi)溫度，沖擊斷裂面將出現(xiàn)脆性斷裂。磷質(zhì)分數(shù)每增加0.01%，塑性變溫溫度則增加4.5℃。超低溫(-40℃)工作鑄件的含磷量應(yīng)小于0.07%，常溫工作鑄件的含磷量應(yīng)小于0.1%。熱分析表明，生產(chǎn)高韌性球磨鑄鐵時，低磷是必須的。