各種常用化學元素對鑄鐵平臺石墨化能力的影響
在鑄鐵平臺實際生產中,鑄鐵平臺各元索對石圖化的影響是比較復雜的。除了元家本身的含量外,還和其元索的存在以及相對含量多少有關,如BZTiCMg等含較多時表現為阻石墨化,但當其含量較少時,如wu<0.01、w<0.01、w<0.1時又表現出促石墨化的作用。

化學成分對石墨的形狀、分布、大小的影響也是十分復雜的,凡是促共析轉變時石墨化的元素,如C、Si、Al等,都使鑄鐵平臺基體組織中的鐵素體量增加,珠光體量減少。反之,凡是阻礙鑄鐵平臺共析石墨化的元素,如Mn、Mo、CrCu、Ni、Sn、Sb等,都使鑄鐵平臺基體組織中的珠光體量增加,鐵素體量減少。鑄鐵平臺大多數合金元素(除Co外)都使連續(xù)冷時的珠光體轉變過程過冷度加大,從而細化珠光體,促使索氏體、碳當量及共晶度。由于鑄鐵平臺的化學成分對鑄鐵平臺各臨界點的影響較大,為了分析某一具體托氏體形成。成分鑄鐵平臺的結晶過程、組織與性能,首先需要知道該鑄鐵平臺是屬于亞共晶、因此,需要引入鑄鐵平臺碳當量和共晶度的概念。鐵碳合金相圖是二元合金相圖,但是實際鑄鐵平臺中的化學元素比較多,因此不能運用二元合金相圖進行分析。引入鑄鐵平臺碳當量和共晶度的概念,可以將多元合金折算成Fe-C二元合金便于分析,這是一種將復雜問題轉化為簡單問題的研究分析方法。
①鑄鐵平臺碳當量。鑄鐵平臺碳當量是在鑄鐵實際含碳量的基礎上,加上硅、錳、硫、粦及其他合金元。按照影響鑄鐵平臺石墨化的程度折算的碳量得到的,以質量分數來表示,用來估算某一鑄鐵平臺成分技共晶的程度。CE=wc+1/3(w+w)式中CE碳當量();wc--碳的質量分數();ws-硅的質量分數();0-粦的質量分數()。CE>4.26時,為過共晶成分;CE=4.26時,為共晶成分;CE<4.26時,為亞晶成分。
②鑄鐵平臺共晶度。Fe-G相圖的共晶成分是w=4.26,有等元后,共成發(fā)生左右移動,其實際共晶成分為wc=4261/3()鑄鐵中實際含碳量與實共晶成分的比值稱為共晶度,表示鑄鐵平臺該含碳量接近共晶成分的程度。Sc=w/[4.26-1/3(w+w)](4-7)度;wc--碳的質量分數();w--硅的質量分數();w-粦的質量分數()。s.>1時,為過共晶成分;S=1時,為共晶成分;S.<1時,為亞共晶成分。
例:有一鑄鐵平臺,其化學成分為:wc=3.6、w=2.7、w=0.4、wp=0.06ws=0.06,使用碳當量和共晶度兩種方法判斷該鑄鐵屬于亞共晶還是過共晶成分,并說明該成分接近共晶點的程度。計算:CE=wc+1/3(w+w,)=3.6+1/3(2.7+0.06)=4.52>4.26S=u:[4.26-1/3(w+w)]=3.6/[4.26-1/3(2.7+0.06)=1.078>由于碳當量CE>4.26,故該鑄鐵平臺為過共晶成分。同時,由S>1也能判斷出該鑄鐵平臺為過共晶成分。由此可以看到,鑄鐵平臺碳當量和共品度是對同一個問題從兩個不同角度進行分析的方法。