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[分享] 化学元素的作用

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发表于 2009-7-19 17:17:18 | 显示全部楼层 |阅读模式

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钼:Mo在白口铸铁中,质量分数的50%消耗于形成Mo2C,质量分数25%进入碳化物,质量分数25%的Mo溶入金属集体。进入基体的Mo提高铸铁的淬透性,随Mo量提高,淬透性改善。Mo提高高铬白口铸铁淬透性的能力与铬碳比有紧密关系。当Mo与Cu、Ni、Cr任一元素或与Cr+Ni二元素同时添加时,提高淬透性的作用更加明显。另外,Mo在Ni-Cr型马氏体白口铸铁中有替代Ni的能力。
镍:Ni不溶于碳化物而全部进入奥氏体,因此,它提高淬透性的作用得以充分发挥。在低铬白口铸铁中加入质量分数约2.5%的镍,可促使组织中得到硬而细的珠光体。当w(Ni)>4.5%可阻止珠光体形成。更高的镍量(w(Ni)>6.5%)可使奥氏体稳定,在低温或在铸态下发生马氏体转变。如镍硬白口铸铁在铸态条件下就可得到马氏体基体+M7C3共晶碳化物的组织。对于大截面高铬白口铸铁,添加w(Ni)=0.2%~1.5%能抑制珠光体形成,若Ni与Mo同时添加,抑制作用更明显。
铜:在低铬与高铬马氏体白口铸铁中,铜能抑制珠光体形成的作用。由于铜在奥氏体中的溶解度有限,所以不能添加太多,以w(Cu)<2.5%为宜,故Cu在镍硬铸铁中不能取代Ni。当Cu、Mo联合添加时,可显著提高淬透性。但是过量的铜会引起残余奥氏体增多,影响材料耐磨性。减少铸铁中的碳、铬量可降低奥氏体稳定性,但同时将使马氏体量减少,引起硬度降低。
钒:V是强烈的碳化物形成元素,铸态下形成初生碳化物,或二次碳化物,增加激冷程度。钒在薄壁铸件中产生的强烈激冷作用可借助Ni、Cu或增加C、Si含量给与平衡。此外,少量的钒,如w(V)=0.1%~0.5%可使粗大的柱状晶细化。由于钒与溶液中的碳结合,导致基体碳量降低,从而提高马氏体转化温度,促使在铸造条件下完全转成马氏体。
硅:Si在白口铸铁中是被限制的元素,因为Si增加碳的活性,容易促使石墨形成,阻止白口产生。另外,硅降低淬透性,容易促使形成珠光体,影响材料耐磨性。低合金白口铸铁中w(Si)=1%左右,高铬白口铸铁含硅量常控制在w(Si)=0.4%~0.7%。Si量过低(如w(Si)<0.4%)对脱氧不利。与一般结论不同,有文献报道,Si在中铬白口铸铁中,有使(Fe、Cr)7C3碳化物量增加的趋势
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