在相當(dāng)碳當(dāng)量下，對(duì)普通球墨鑄鐵和采用增碳工藝的合成球墨鑄鐵的硬度進(jìn)行了測(cè)試和比較，合成球墨鑄鐵的各點(diǎn)的硬度值均高于普通球墨鑄鐵的硬度值。
球墨鑄鐵的硬度除了與石墨形態(tài)、數(shù)量及晶粒大小有關(guān)外，還與珠光體的數(shù)量、形態(tài)有關(guān)。球墨鑄鐵基體組織中珠光體數(shù)量越多、越細(xì)小，鑄鐵件的宏觀硬度就越高。通過(guò)金相照片比較可知，普通球墨鑄鐵組織中的珠光體呈片層狀分布，層間距較大，這是由于在原料配比中生鐵所占比例較高，原料生鐵中的珠光體較為粗大，導(dǎo)致生產(chǎn)出的球墨鑄鐵中的珠光體呈片層狀分布，且層間距較大。采用增碳工藝后，合成球墨鑄鐵件中珠光體數(shù)量明顯增多，使得珠光體片層間距減小，因此，采用增碳技術(shù)合成的球墨鑄鐵宏觀硬度會(huì)增加。
采用增碳工藝后，碳、氮、錳3種元素對(duì)球墨鑄鐵硬度的影響zui大。由于增碳劑的加入，鐵液中形成一定的“富碳區(qū)”，增大了碳化物形核率，且碳化物尺寸減小，并使得珠光體的層間距得到細(xì)化。廢鋼中都含有一定量的氮，廢鋼的加入，使得合成球墨鑄鐵中含氮量較高。球墨鑄鐵中的氮可以改變組織中的石墨結(jié)構(gòu)，阻止鐵素體形成，促進(jìn)珠光體的形成，使得珠光體的數(shù)量增多，氮還可以穩(wěn)定珠光體組織，并且細(xì)化珠光體的層間距，所以可以提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度。廢鋼中錳使得合成球墨鑄鐵中的錳含量得到提高，錳能夠穩(wěn)定珠光體和碳化物，降低共析轉(zhuǎn)變溫度，減小珠光體片層間距。綜上所述，采用廢鋼增碳后，球墨鑄鐵中生鐵遺傳效應(yīng)消失，石墨組織得到改善，基體中珠光體數(shù)量增加，珠光體間距減小，硬度得到明顯提高。
球磨鑄鐵生產(chǎn)應(yīng)用增碳工藝能提高石墨球數(shù)，改善球化率及力學(xué)性能，對(duì)于高韌性球鐵，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。應(yīng)用增碳工藝可降低球墨鑄鐵液中雜質(zhì)元素的含量，改善爐料的遺傳影響，從而拓展球墨鑄鐵生產(chǎn)原材料的選用范圍，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量鑄件的生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。
在日常生產(chǎn)過(guò)程中使用NBJX系列電腦軟件型金相分析系統(tǒng)可有效監(jiān)測(cè)球墨鑄鐵中各組織成分，可提高產(chǎn)品合格率，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益！
南京寧博分析儀器有限公司技術(shù)部
2011-11-11
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