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蠕化剂的加入量对铸铁性能有何影响
- 2025-01-28-

蠕化剂的加入量对铸铁性能有着至关重要的影响,不同的加入量会使铸铁在石墨形态、力学性能、物理性能等方面呈现出不同的表现:

一、对石墨形态的影响

加入量不足:当蠕化剂加入量不足时,铁液中的石墨不能充分地向蠕虫状转变。较多的石墨仍以片状形态存在,这种片状石墨的存在会削弱铸铁基体的连续性,就像在一块完整的材料中存在许多裂缝,降低了铸铁的强度和韧性。

适量加入:在合适的加入量下,蠕化剂能够有效地促使石墨结晶成蠕虫状。蠕虫状石墨的特点是头部较圆,尾部较尖,相互之间呈交错分布。这种形态的石墨既不像片状石墨那样对基体连续性破坏严重,又不像球状石墨那样在铸造过程中对工艺要求非常高。它能在一定程度上保证铸铁的强度和韧性,同时还能兼顾铸造性能。

加入量过多:若蠕化剂加入量过多,会使石墨球化过度,石墨形态逐渐趋近于球状。虽然球状石墨能显著提高铸铁的强度和韧性,但过多的球化可能导致一些铸造缺陷,如缩孔、缩松等,影响铸件的质量和完整性。

二、对力学性能的影响

强度:适量的蠕化剂加入量可以提高铸铁的强度。蠕虫状石墨的存在减少了应力集中现象,使得铸铁在承受外力时能够更均匀地分散应力,从而提高了其抗拉强度和抗压强度。当加入量不足时,由于片状石墨的不利影响,强度提升不明显;而加入量过多导致球化过度时,虽然强度可能进一步提高,但可能伴随着其他性能问题。

韧性:蠕化剂加入量合适时,铸铁的韧性得到显著改善。蠕虫状石墨的形态使得铸铁在受力时能够产生一定的塑性变形,吸收更多的能量,从而提高韧性。加入量不足时,片状石墨使铸铁的韧性较差,材料较脆;加入量过多则可能因球化过度,使铸铁的韧性反而有所下降,因为过度球化可能导致石墨球过于密集,在受力时容易产生微裂纹并扩展。

硬度:蠕化剂加入量对铸铁硬度也有影响。一般来说,随着加入量的增加,在一定范围内,由于石墨形态的改善和基体组织的细化,铸铁的硬度会有所提高。但当加入量过多,球化过度时,硬度可能会过高,导致材料的加工性能变差。

三、对物理性能的影响

导热性:蠕墨铸铁具有良好的导热性,合适的蠕化剂加入量能维持这种特性。蠕虫状石墨的结构有利于热量的传导,使得铸铁在不同部位的温度分布更加均匀。当加入量不足时,片状石墨较多,会降低导热性能;而加入量过多导致球化过度时,导热性也可能会受到一定影响,因为球状石墨的分布方式与蠕虫状石墨不同,对热传导的促进作用有所变化。

铸造性能:加入量合适的蠕化剂能改善铸铁的铸造性能。它可以使铁液的流动性变好,有利于填充铸型,减少铸造缺陷的产生。然而,若加入量过多,球化过度可能导致铁液的粘度增加,流动性变差,容易产生浇不足、冷隔等缺陷;加入量不足时,由于石墨形态不理想,也可能影响铸造性能,出现缩孔、疏松等问题。

蠕化剂