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高硅/碳比高强度铸铁
发布日期:2017-11-13 12:39:09 【大】【中】【小】【关闭窗口】

1. 什么是高硅碳比铸铁,它有什么特点?

      在相同熔炼条件下,灰铸铁的抗拉强度随碳当量的减少而提高,以往人们就是用降低碳当量来生产高牌号铸铁的,然而试验表明,在相同碳当量情况下,打破原规定的硅,碳比例,高硅碳比的铸铁要比低硅碳比铸铁的抗拉强度高,如下图:

 

以碳当量CE=40%为例,在Si/C=0.5时,抗拉强度为254Mpa0.7时抗拉强度为276Mpa,此外还有一些其他优良性能因此,近年来,生产高的硅碳比铸铁已经成为获得优良铸铁的一个方向(要求热疲劳的零件除外)

传统Si/C比铸铁:0.45-0.55

Si/C比铸铁:0.6-1.0   但最好不超过0.8

某厂生产高牌号床身铸件,过去用低碳孕育铸件,成分:C2.9-3.1%

Si1.3-1.5%  Si/C比为0.45-0.50铸铁孕育量大,误率高,厚薄断面性能差别大,切削加工性不好,后Si/C比提至0.7-0.9,即把Si提高至2.0-2.8%,抗拉强度至300Mpa以上生产稳定,控制简单,综合性能优良。

这种铸铁的性能比低Si/C比有如下优点:

1. 在相同CE下,抗拉强度可提高20-60Mpa

2. 牌号相同时,铸造残余应力小

3. 白口倾向和壁厚敏感性低组织均匀性和硬度均匀性好

4. 加工性好

5. 铸造性能好,废品率低。

6. 操作简便,易于控制。

2. 提高Si/C比为什么能提高灰铸铁的抗拉强度?

在相同的CEC+1/3Si)下,提高Si/C比,必然要提高Si的绝对含量,并同时适当降低低碳量,(C=  Si/3),因此铸件中的石墨的数量减少,从而减弱了石墨的切割作用,而且由于含碳量降低,初生奥氏体量增加,增加了奥氏体的骨架作用,另外高的含Si量可强化铁素体,珠光体中含有88%的铁素体,所以必然会促进珠光体量显微硬度的提高,Si/C比由0.5提高至0.85时显微硬度增加20-35所以硅的强化作用对铸造的硬度提高会有一定影响。

3. 如何选择Si/C比

铸件壁厚:对于厚断面铸件,选用Si/C下限,而薄壁高强度铸件则选上限,

当铸件壁厚在30mm(相当于直径60试棒)以内时,即使选择较高Si/C值,也不会引起铁素体增多。

      碳当量:CE较低时,适当提高Si/C比强度性能得到提高,切割性能也有改善,在较高的CE时不宜选择过高Si/C比,否则强度反而下降,因为高Si/C比时C普遍比Si/C比低,因此要特别注意缩松,渗漏和珠光体的减少。



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