钛对灰铁铸件的质量有什么影响?
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- 作者:
- 来源:
- ****布时间:2022-02-09
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【概要描述】在灰铁铸件的生产过程中,随着生铁、废钢等金属炉料的广泛使用,钛或多或少地进入铁水中。大量研究数据表明,在灰铸铁中添加钛后,大部分钛化合物存在于金属基体中,但铁素体与石墨之间的界面层中仍存在一些氮化钛或氮化碳。硬度为3200hv或更高的钛化合物会大大降低铸铁的可加工性。
钛对灰铁铸件的质量有什么影响?
【概要描述】在灰铁铸件的生产过程中,随着生铁、废钢等金属炉料的广泛使用,钛或多或少地进入铁水中。大量研究数据表明,在灰铸铁中添加钛后,大部分钛化合物存在于金属基体中,但铁素体与石墨之间的界面层中仍存在一些氮化钛或氮化碳。硬度为3200hv或更高的钛化合物会大大降低铸铁的可加工性。
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在灰铁铸件的生产过程中,随着生铁、废钢等金属炉料的广泛使用,钛或多或少地进入铁水中。大量研究数据表明,在灰铸铁中添加钛后,大部分钛化合物存在于金属基体中,但铁素体与石墨之间的界面层中仍存在一些氮化钛或氮化碳。硬度为3200hv或更高的钛化合物会大大降低铸铁的可加工性。
此外,过多的钛(0.096%)在切割铸件时会产生热裂纹。然而,含钛的D型石墨铸铁具有良好的抗氧化性、生长性和热疲劳性。在500~700℃的工作条件下,其使用寿命可比普通CrMoCu铸铁提高3倍。严格禁止钛作为球墨铸铁中的干扰元素。
然而,在某些蠕墨铸铁中,钛作为有益元素添加到蠕化剂中,以扩大蠕化处理范围。在高碳当量条件下,微钛合金化可以提高灰铁铸件的强度和硬度,改善铸件的断面均匀性。微量钛还可以中和铸铁中过量的氮,以减少氮孔破裂的频率。钛在铸铁中的作用有优缺点。
1、钛对灰铁铸件微观结构和力学性能的影响
钛可以增加灰铁铸件中的奥氏体核,细化初生奥氏体晶粒。根据美国铸造工人协会的数据,钛可以作为铸铁的石墨化剂和还原剂,细化晶粒,提高铸铁的拉伸强度和弯曲强度。当残余钛含量为0.08%~0.25%时,可提高高碳当量铸铁的抗拉强度,降低低碳当量铸铁的强度。但是,讨论中没有指出钛对中碳当量灰铸铁的影响,因此试验采用中碳当量灰铸铁和低碳当量灰铸铁进行。
2、钛和铝对压实度的影响
冶炼过程中生铁或废钢带入的钛不仅影响灰铁铸件的可加工性和缩孔缺陷,而且影响铸件的致密性。通过添加一定量的钛铁,研究了不同钛含量的灰铁铸件产生缩松的可能性。由于钛合金中含有一定量的铝,且一定量的铝也可能影响铸件的缩松,因此在影响因素分析和化学检测中考虑了铝。
目前,对钛材料缩松的原因还没有明确的机理分析。对于铝的影响,数据表明,铁水中铝含量的增加在热铁水的作用下与孕育剂和湿型砂中的水分子反应生成氢。液态金属的氢含量较高,在凝固过程中残余液相中溶解的氢不断富集,使得孤立的小熔池中液相的氢含量较高。当小熔池由液相转变为固相并****生体积损失时,溶解氢也会沉淀并占据小熔池的空间,形成沉淀孔。此时,晶间收缩孔隙度和氢沉淀孔隙度是共生的,难以区分。因此,为了消除晶间缩松,还必须采取措施防止析出孔隙,并将液态金属中的氢含量降至很低。因此,在钛和铝的共同作用下,容易形成微孔和微孔的复合缺陷。
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