Cu、Sb對球墨鑄鐵組織及性能的影響

 球墨鑄鐵的微觀組織對其性能有著決定性的影響。使用合金化元素改變球墨鑄鐵的成分和微觀組織來提高其常溫機械性能、高溫抗氧化性能及耐磨性能是提高球墨鑄鐵性能的最重要方法。珠光體球墨鑄鐵具有較高的強度、硬 度 ，并且具有良好的韌性，在機械制造業中的用途日趨廣泛。

當不添加Cu、Sb元素 時 ，球墨鑄鐵微觀組織石墨球的平均晶粒尺寸約為18.97μm，含量約為13.65%，鐵素體含量約為61.13%，珠光體含量約為25.22%。

     當球墨鑄鐵中只加Cu元素時，隨著Cu元素含量的增加，石墨球平均晶粒尺寸，石墨球含量及鐵素體含量均逐漸減小，珠光體含量逐漸增加。

    當球墨鑄鐵中Sb含量為0.01%時，隨著Cu元素含量的增加，石墨球平均晶粒尺寸，石墨球含量及鐵素體含量均逐漸減小，而珠光體含量逐漸增多。

    當球墨鑄鐵中Sb含量為0.02%時，隨著Cu元素含量的增加，石墨球平均晶粒尺寸，石墨球含量及鐵素體含量均逐漸減小，而珠光體含量逐漸增多。

    當球墨鑄鐵中Cu元素含量為0.25%時，隨著Sb元素含量的增加，石墨球平均晶粒尺寸、石墨球含量及鐵素體含量均逐漸減小，珠光體含量逐漸增多 。

    當球墨鑄鐵中Cu元素含量為0.5%時，隨著Sb元素含量的增加，石墨球平均晶粒尺寸、石墨球含量及鐵素體含量均逐漸減小，珠光體含量逐漸增多 。

    當球墨鑄鐵中Cu元素含量為0.75%時，隨著Sb元素含量的增加，石墨球平均晶粒尺寸先減小后增加、石墨球含量先減小后增加，鐵素體含量均逐漸減小，珠光體含量逐漸增多 。

當Cu元素含量為0.5%，Sb元素含量為0.02%時，球墨鑄鐵微觀組織中石墨球平均晶粒尺寸最小為6.76μm， 珠光體含量最高為93.46%。球墨鑄鐵具有最高的抗拉強度和硬度，這與微觀基體組織的分析結果相吻合。 

在普通球墨鑄鐵中加入Cu和Sb元素后，可顯著降低石墨球的晶粒尺寸，提高珠光體含量。當Cu元素加入量為0.5%Sb元素加入量為0.02%時，球墨鑄鐵微觀組織中石墨球的平均晶粒尺寸最小為6.76μm，珠光體含量最高為93.46%，拉伸強度最高的為785MPa，硬度最高為280HB。

因此Cu0.5%Sb0.02%為球墨鑄鐵中較佳的合金元素加入量。

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南京諾金高速分析儀器廠

2022年2月18日