影響鑄鐵焊接平臺品質(zhì)的常規(guī)元素主要有五種,分別是碳、硅、錳、硫、磷,以上元素我們叫做基本元素或俗稱五大元素。它們是直接影響鑄鐵焊接平臺物理性能的一個重要因素
一、磷是有害元素,被作為雜質(zhì)對待。磷往往是影響鑄鐵焊接平臺力學性能,尤其使韌性和致密性降低,是造成焊接平臺開裂的主要原因。因為磷在大型床身鑄件中溶解度很低。如P<;0.05%時,固溶于鐵,對球墨鑄鐵焊接平臺力學性能沒有明顯的不良影響。在鑄鐵中磷是一個容易偏析的元素,當鑄鐵焊接平臺中磷含量達到0.05%時,已有可能形成磷共晶,對大多數(shù)大型床身鑄件來說,磷共晶會增加大型床身鑄件脆性,嚴重惡化了力學性能。
二、錳是鑄鐵焊接平臺重要元素之一,適量的錳,有助于生成紋理結(jié)構(gòu),增加堅固性和強度及抗磨性。錳和硫一樣都是穩(wěn)定的化合物,是阻礙石墨化的元素,當與硫共存時,錳與硫的親和力較大,會結(jié)合成MnS等化合物,在適當溫度時,不僅無阻礙石墨化作用,還能中和硫,起著除硫作用。錳達到相應(yīng)量時,能使大型床身鑄件強度高、硬度高、密度高、抗磨等優(yōu)點,此時硅量也相應(yīng)提高。
三、碳元素是鑄鐵中較基本的成分。它不但是區(qū)分鋼或鐵的主要依據(jù),含碳量大于1.7%是鐵,低于1.7%的稱為鋼,而且,在鑄造過程中,碳影響著大型床身鑄件的力學性能。在鑄造中適當?shù)奶际?,減小白口傾向,即減少滲碳體、珠光體、三元磷共晶,增加鐵素體,因而降低硬度改進加工性能;碳鎂吸收率的提高;改進球化,以達到預(yù)期效果;碳能改進流動性,增加凝固時的體積膨脹;碳提高吸振性,減摩性,導熱性。但碳含量過高引起石墨漂浮,惡化力學性能,過低又易產(chǎn)生縮孔松縮等缺陷。
四、硅元素是鑄鐵焊接平臺中的有益元素,它和碳元素一樣,能石墨化,以孕育劑的方式添加的硅作用明顯。對于鑄態(tài)球磨焊接平臺,增加含硅量有雙重作用,一方面它使?jié)B碳體、珠光體、三元磷共晶減少,鐵素體增加,因而降低強度和硬度,改進大型床身鑄件塑性;另一方面硅固溶強化鐵素體,使屈服點和硬度提高;硅改進鑄造流動性,增大凝固時體積膨脹;硅能改進耐熱、耐蝕性。
五、硫也是一種雜質(zhì),屬有害元素。在鑄造中,硫元素與Mn、Mg等其他元素親和力強,產(chǎn)生穩(wěn)定的碳化物,阻礙石墨化,消耗鐵液中的球化元素,形成MgS、MnS等殘渣,由于硫的消耗作用使有效的殘留球化元素含量過低則降低球化,還形成夾渣,皮下氣孔等缺陷。由于硫降低球化率,加快球化衰退以及形成夾渣等使力學性能下降或不穩(wěn)定。硫元素應(yīng)除去,應(yīng)該含量低。在普通灰鐵中,硫含量一般在0.02%-0.15%,在球墨鑄鐵中S&le;0.02%,有時可視情況而定。由此可見,鑄鐵實際上是一種以碳、硅、錳、硫、磷等元素為基礎(chǔ) 復雜的化學過程。其中碳、硅是較基本的成分,錳含量一般較低時影響不大,硫、磷常被看做是雜質(zhì),因此常加以限制。