非金属夹杂物对铸钢件质量的影响【ZT】

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      一、非金属夹杂物的来源

      (1)脱氧、脱硫产物，特别是一些密度大的脱氧产物未及时排除。

      (2)随着金属液温度的降低，硫、氧、氮等元素的溶解度相应下降，达到过饱和，这些过饱和析出的组元常以低熔点共晶或化合物的形式残留在金属中。


      (3)金属与外界物质相互作用生成的非金属夹杂物，如金属料表面的黏砂、锈蚀、焦炭中的灰分熔化后成为熔渣，炉衬和浇包受金属液侵蚀生成的非金属夹杂物。


      (4)金属液被大气氧化生成的氧化物。

      前两类非金属夹杂物称为内生夹杂物，后两类夹杂物称为外来夹杂物。

      内生夹杂物的类型和组成取决于熔炼工艺与合金成分。外来夹杂物多为成分复杂的氧化物，其尺寸较大，形状多呈多角形，分布无规律。

      二、非金属夹杂物对铸钢件质量的影响

      (1)对力学性能的影响。宏观夹杂物对力学性能的影响显而易见，但是，各种合格铸钢件中通常不可避免地含有很多微观夹杂物，对铸钢件的力学性能也有很大的影响。随着氧化夹杂物数量的增多，钢的冲击韧度明显下降。

      夹杂物还使材料的疲劳极限降低。夹杂物越粗大，材料的疲劳极限越低。据统计，铸钢件的断裂，90%是由疲劳裂纹造成的，其裂纹源为非金属夹杂物。尖角形的夹杂物引起应力集中，促使微裂纹的产生，加速零件破坏。

      在某些情况下，铸件中的非金属夹杂物对铸钢件质量有良好作用。例如，钢中的氧化物、碳化物能提高材料的硬度、增加耐磨性。钢中微量钙和球形硫化物，分布在晶内，对力学性能影响不大，却能改善钢的切削性能。

      (2)对铸造性能的影响。金属液中含有固体夹杂物时，其流动性显著降低。分布在晶界上的低熔点夹杂物是铸钢件产生热裂纹的主要原因之一。低熔点夹杂物促进铸钢件产生微观缩孔和气缩孔。