ダクタイル鋳鉄の5要素が鋳造に及ぼす影響

ダクタイル鉄の化学組成には、主に炭素、シリコン、マンガン、硫黄、リンの 5 つの共通元素が含まれています。 少量の合金元素を含む、組織と性能に特別な要件がある一部の鋳造品用。 通常のねずみ鋳鉄とは異なり、黒鉛を確実に球状化するために、ダクタイル鋳鉄には微量の残留球状化元素も含まれている必要があります。
1. 炭素および炭素当量の選択原理: 炭素はダクタイル鋳鉄の基本元素であり、炭素が多いと黒鉛化が促進されます。 機械的特性に対する黒鉛の影響は最小限に抑えられているため、ダクタイル鉄の炭素含有量は一般に高く、3.5 ～ 3.9%、4.7% ～ 4.7% では 4.1% となります。 壁が薄い、球状化した元素が大量に残留している、または妊娠が不十分である場合の上限を考慮します。 下限を取ります。 共結晶点付近の炭素当量を選択すると、鉄の流動性が向上するだけでなく、ダクタイル鋳鉄の増加だけでなく、凝固中の鋳鉄の黒鉛化膨張の改善により、鉄の自己補完性と収縮能力も向上します。 ただし、炭素含有量が高いとグラファイトが浮く可能性があります。 したがって、ダクタイル鋳鉄の炭素当量の上限は、黒鉛が浮遊しない原理に基づいています。
2、シリコンの選択原理：シリコンは強力な黒鉛化元素です。 ダクタイル鋳鉄では、シリコンは白化傾向を効果的に低減し、フェライトの量を増加させるだけでなく、共結晶群を微細化し、黒鉛の球状度を向上させる効果もあります。 ただし、シリコンは鋳鉄の脆性転移温度（図1）を改善して衝撃靱性を低下させるため、シリコン含有量は多すぎてはならず、特に鋳鉄中のマンガンとリンの含有量が高い場合は、より必要です。シリコンの含有量を厳密に管理しています。 ダクタイル鋳鉄中の最終的なシリコンの量は一般に 1.4- -3.0% です。 炭素当量を選択した後、一般に高炭素および低シリコン強化の原則が採用されます。 シリコンの下限値は遊離浸炭体が存在しない原理に基づくものである。
3. マンガンの選択原理：ダクタイル鋳鉄の硫黄含有量は非常に低いため、硫黄を中和するために過剰なマンガンは必要ありません。ダクタイル鋳鉄におけるマンガンの役割は主にボディの安定性の向上と促進に反映されます。 (Fe, Mn) 3C の形成。 これらの炭化物は粒界に凝集し、ダクタイル鋳鉄の靱性に大きな影響を与えます。 マンガンはフェライト二延性鉄の脆性転移温度も上昇させ、0.1% 10 で 12 度まで上昇します。 したがって、ダクタイル鋳鉄のマンガン含有量は一般に低いほど良く、たとえビード軽量体ダクタイル鋳鉄であっても、マンガン含有量は0.4~0.6%を超えてはなりません。 耐摩耗性向上を目的とした鉄中マンガンとフェライトのみ。
4. リンの選択原理: リンは有害な元素です。 含有量が 0.05% 未満の場合、鋳鉄への溶解度は非常に低く、マトリックスに固体で溶解し、機械的特性にはほとんど影響を与えません。 含有量が 0.05% を超えると、リンは共通の結晶群の境界で区別されやすくなり、二元、三元、または複合リン共結晶が形成され、靭性が低下します。鋳鉄。 リンは鋳鉄の脆性転移温度を上昇させ、リン含有量を 4 ～ 4.5 度増加させます。 したがって、ダクタイル鉄中のリン含有量は低いほど良く、一般に 0.08% 未満にする必要があります。 より重要な鋳造品の場合、リン含有量は 0.05% 未満である必要があります。
5、硫黄の選択原理：硫黄は抗グローベーション元素の一種であり、マグネシウム、希土類、多数の硫黄の存在などのグローベーション元素と強い親和性を持っています。