硅在鑄鐵中的作用

高Si/C值鑄鐵是普通灰鑄鐵中，調(diào)整其中硅與碳的含量，使其比值大于0.65, 以提高其抗拉強度的鑄鐵。在我國機床、內(nèi)燃機、液壓件和造船行業(yè)鑄鐵車間中, 這種鑄鐵被推廣采用。本文就這種鑄鐵成份及凝固特點,綜論如下：

一、硅在鑄鐵中的作用

    硅是強烈促進石墨化的元素 , 這一作用有下述三個方面的含義：

    ①碳溶解度的變化。鑄鐵作為鐵碳合金，碳在鐵水中的溶解度受硅錳等元素的影響。硅能減少碳的溶解度，使碳在鐵水中和奧氏體中溶解能力降低，提高了碳的活度，在鑄鐵凝固的過程中，硅使共晶溫度推移至含碳量較低的位置，硅促使石墨共晶凝固而不是滲碳體共晶凝固，這就是硅促進石墨化的第一個方面。

    ②共晶平衡溫度差△T擴大，在鐵碳合金相圖中，穩(wěn)定的石墨共晶和介穩(wěn)定的滲碳體共晶平衡溫度之差較小，僅為6℃，但在高Si/C鑄鐵中，含硅量高，石墨共晶的平衡溫度提高，滲碳體共晶的平衡溫度顯著下降，使△T增大，鑄鐵凝固過程中，鑄件將不出現(xiàn)滲碳體，達到促進石墨化的目的。由于增大△T的值，使高硅碳比鑄鐵鑄出的床身邊角和飛次，不出現(xiàn)白口。

③共晶生長速度的改變。由試驗數(shù)據(jù)可以得知，低硅碳比與高硅碳比的鑄鐵的臨界冷卻速度分別為113℃/min和160.6℃/min。所謂臨界冷卻速度及曲線轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的冷卻速度。從中可以看出對高硅碳比鑄鐵而言，即使快速冷卻，也能石墨化。硅提高了臨界冷卻速度，前述的高硅碳比鑄鐵件飛刺無白口，根據(jù)臨界冷卻速度變化也能說明。

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                                           2021年12月8日