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鑄鐵砝碼鑄造對于中頻電爐技術(shù)應(yīng)用

氮、氫、氧是存在于鑄鐵砝碼中并對鑄鐵砝碼組織和性能產(chǎn)生重要影響的氣體元素。鑄鐵砝碼中的氮主要來源于熔煉過程，感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵砝碼，含氣量*是沖天爐鑄鐵砝碼含氣量的65%-75%。氮對灰鐵的*拉強(qiáng)度有重大影響，*此就足以說明中頻爐與沖天爐分別用同*爐料生產(chǎn)灰鑄鐵砝碼件，力學(xué)性能有明顯差別。其原因在上述已講過的電爐鐵水內(nèi)結(jié)晶合心少，鐵水白口傾向大之外，還應(yīng)考慮氮對機(jī)體的強(qiáng)化作用。

鑄鐵砝碼成分在：W（C）：3.12%，W(Si)：1.35%，W（Mn)：0.71%,W(S)：0.09%,W(P)：0.13%的鐵液中隨氮含量的增加，鑄鐵砝碼強(qiáng)度也逐步增加。

灰鑄鐵砝碼氮含量*般在80-180PPm之間，含氮量大于110PPm鑄件就容易出現(xiàn)氮?dú)饪?，?dāng)含氮量大于140PPm時更甚。鑄鐵砝碼中如果同時含氫量增加，降低生成裂隙狀氣孔的氮含量。碳含量增加，鑄鐵砝碼氮?dú)饪讜p少。

對于普通灰鑄鐵砝碼，氮使石墨片長度縮短，彎曲程度增加，端部鈍化，長寬比減小。氮對灰鐵基體組織的影響：氮使初生奧氏體*次軸變短，二次臂間距減小，凝固時過冷度增大，使共晶團(tuán)細(xì)小。

鑄鐵砝碼鑄造對于中頻電爐技術(shù)應(yīng)用

鑄鐵砝碼凝固過程中，石墨表面吸附的氮原子固溶于石墨，使石墨生長時晶格產(chǎn)生畸變，晶體缺陷增多，導(dǎo)致石墨片產(chǎn)生彎曲和分枝傾向增大。當(dāng)鐵液中氮含量*，鑄件冷卻時鐵素體就會被氮過飽和，室溫下隨著時間的延長，氮逐漸以Fe4N的形式析出，鑄件的強(qiáng)度和硬度上升，但塑性和韌性下降[4]。鑄鐵砝碼中溶解氮量*，石墨化程度就低。氮促進(jìn)鑄鐵砝碼生成珠光體，抑制基體中的鐵素體。

總之，適量氮在灰鑄鐵砝碼中穩(wěn)定并細(xì)化珠光體，可作為間隙原子固溶于鐵素體和滲碳體中，使其產(chǎn)生晶恪畸變，基體組織強(qiáng)化，強(qiáng)度性能提*。

鈦在灰鑄鐵砝碼中的作用

對于要求珠光體量大于95%的灰鑄鐵砝碼，鈦無疑是有害元素，因?yàn)殁伵c氮化合明顯消耗鑄鐵砝碼中強(qiáng)化基體的氮，從而降低灰鑄鐵砝碼強(qiáng)度和硬度。zui近在某鑄造工廠，熔煉合成鑄鐵砝碼，廢鋼加入60%，生鐵加入10%，余為同牌號回爐料，發(fā)現(xiàn)HT300使用硅鋯*劑，強(qiáng)度降低的現(xiàn)象更明顯。元素周期表上鈦與鋯同屬過度元素ⅣB族，與氮的親和力更強(qiáng)。

鈦與氮的化合物TiN是面心立方晶格的離子晶體，在鐵水中與結(jié)構(gòu)近似的TiC互溶，形成Ti（C，N）。氮化鈦夾雜物只在鐵液接近凝固時形成，硬度大，尺寸較其他非金屬夾雜物小，不易被泡沫陶瓷過濾器濾除，是重要結(jié)構(gòu)灰鑄鐵砝碼件的疲勞源，對材料韌性、疲勞性能及持久性能有負(fù)面影響。TiN雖然是石墨形核基質(zhì)，但在鐵液中的需求是有限的。

鑄鐵砝碼中含少量的鈦，鈦是石墨化元素，能減少白口傾向，細(xì)化石墨。當(dāng)鐵液中含鈦量*時，鈦氮結(jié)合使得灰鑄鐵砝碼基體鐵素體量增加，降低鑄件的強(qiáng)度和硬度。我們在電爐HT300熔煉中，發(fā)現(xiàn)*后三角試片，鈦含量0.05%以上的斷口顏色比鈦含量低的斷口發(fā)黑，是否與鑄鐵砝碼鐵素體量增*有關(guān)聯(lián)？鑄鐵砝碼中很難去除鈦，采用低鈦生鐵是*途徑。

鑄鐵砝碼鑄造對于中頻電爐技術(shù)應(yīng)用