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浅析增碳剂对铸件的影响是什么?

时间:2020-10-19 15:50:47 点击:104 次 来源:舞钢市毕畅冶金材料有限公司
  增碳剂在铸造生产中发挥着至关重要的作用,是一种非常重要的铸造辅料,铸铁件铁液中的碳元素主要就来源于增碳剂。而增碳剂中主要的元素为碳、硫和氮,如果要说增碳剂对铸件的影响,其实也就是这三种元素会对铸件产生哪些影响,下面毕畅的小编将针对这三种元素对铸件的影响进行分析。
  

  一、增碳剂中碳元素对铸件的影响

  
  碳是铸铁时所需的基本元素,其在铸铁中的存在形式主要有两种:一种是以游离碳石墨的形式存在;另一种是以化合碳滲碳体的形式存在。碳是强烈促进石墨化的元素,增加碳量会增加石墨的数量,但会使石墨颗粒粗大;反之减少碳量,会使石墨颗粒细小。在不同铸铁情况中,碳含量对其有不同影响。
  
  1、在灰铸铁中,碳的质量含量控制在2.7%-3.8%范围内,并主要以片状石墨形式存在。高碳灰铸铁的金相组织为铁素体和粗大的片状石墨,机械强度和硬度较低,但挠度较好;低碳灰铸铁的金相组织为珠光体和细小的片状石墨,有较高的机械强度和硬度,但挠度较差。由于灰铸铁的成分位于共晶点附近,因此具有良好的铸造性能。对于亚共晶体范围的灰铸铁,增加碳含量能提高流动性;反之,对于过共晶体范围的灰铸铁,只有降低碳含量才能提高流动性。
  
  2、在球墨铸铁中,碳的质量含量控制在3.5%-3.9%范围内。经过球化处理后,碳的质量含量通常会减少0.1%-0.3%。碳主要是以球状石墨形式存在,石墨呈球状后,石墨含量对力学性能的影响就不是很重要了。但为了改善铸造成型工艺,仍需要提高碳含量,利用石墨化过程中的膨胀作用补偿铸件成型过程中的收缩现象。通过增加铸件的致密性,使铸件的力学性能得以提升。在共晶成分以上,增加碳含量容易产生石墨漂浮现象,并降低力学性能;在共晶成分下,增加碳含量可以提高元素的吸收率,有利于球化,但降低碳含量易产生游离滲碳体,使力学性能降低,脆性增加,同时增加缩孔和缩松等铸造缺陷。
  

  二、增碳剂中硫元素对铸件的影响

  增碳剂
  1、在普通铸铁中,硫元素通常以次量元素存在。硫元素具有稳定渗碳体、阻止石墨化扩展的作用。将少量硫单质溶于铁素体及渗碳体中,能够降低碳在液态铸铁中的溶解度。在铸造成型过程中,大部分硫元素以硫化铁和其它硫化夹杂物,如硫化锰、硫化铈的形式存在于铸铁中。其中,硫化铁的熔点低,且质软而脆,能降低铸铁的强度,促进铸铁的收缩,并引起铸铁的过硬和裂纹形成。硫化锰的熔点高,且以颗粒状分布,对铸件的强度没多大影响,但使铁液变稠,流动性变差。
  
  2、对于灰铸铁,硫的质量分数控制在低于0.15%,因此增碳剂中硫元素的质量分数一般控制在0.5%以内。对于球墨铸铁和蠕墨铸铁,原铁液的硫含量主要影响球化和蠕化处理效果,并消耗更多的球化剂和蠕化剂,因此越低越好,球化和蠕化处理后的硫的质量分数通常在0.02%以下,相应使用的增碳剂中硫元素的质量分数一般控制在0.05%以下。
  

  三、增碳剂中氮元素对铸件的影响

  
  在铸铁中,氮元素也以次量元素存在。在增碳剂中,氮元素含量过高容易引发铸件氮气孔缺陷,氮气孔是铸造生产中常见的缺陷之一。产生于铸件内部、表面或近表面,呈大小不等的圆形、长形以及不规则形。液态金属在冷却凝固的过程中,气体溶解度下降,析出的气体来不及逸出就会产生气孔,这类气孔主要是氮气孔和氢气孔。
  
  对于灰铸铁,适量的氮含量可以使石墨片长度缩短,弯曲程度增加,端部钝化,长宽比减小,促进基体的珠光体化提高铸件抗拉强度以及硬度。但当铁液在熔炼过程中吸收的氮量超过一定的临界值时,在铸件凝固的后期析出,周围又被已经形成固体的枝晶壁所包围,得不到铁液的补充时,就会形成存在于枝晶间的裂隙状皮下气孔,造成铸件的氮气孔缺陷。因此,在铸铁所使用的增碳剂中,要严格控制氮元素含量,其质量含量一般要求小于0.02%。
  
  以上就是关于增碳剂对铸件的影响的内容,其实主要是看碳、硫、氮三种元素对铸件的影响,所以在生产增碳剂的时候,需要控制好每种元素的含量和比例,在使用增碳剂时,科学投炉,才能让这些元素充分吸收,提高铸件质量。毕畅冶金材料公司主营增碳剂、漂珠、冒口发热覆盖剂等冶金材料,现代化生产设备和专业的研发团队,产品品质有保障,使用毕畅的增碳剂能大幅降低铸件生产成本,另可根据客户需求定制生产,若您有需要,欢迎与毕畅联系详询,期待您的来电与留言!

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