灰鑄鐵是一種含有碳,、硅,、錳等多種元素的鐵合金,。它的強(qiáng)度之所以較低，是因其中所含有的碳元素大多以片狀石墨的形態(tài)存在,。這些片狀石墨對基體組織起嚴(yán)重的割裂作用,。因此，傳統(tǒng)的灰鑄鐵熔煉工藝是以降低含碳量來保證灰鑄鐵具有所要求的強(qiáng)度,。但是,，含碳量降低 會使灰鑄鐵的鑄造性能變差，容易出現(xiàn)縮孔,、縮松,、澆不足等鑄造缺陷。另外,，在傳統(tǒng)工藝中,，含錳量也控制得比較低，一般在0.5%-1.0%的范圍之內(nèi),。

 近年來,，隨著鑄鐵凝固理論的發(fā)展，人們對錳在灰鑄鐵中的作用有了更深入的了解,。我們根據(jù)這些新認(rèn)識,，特別是從“高碳當(dāng)量,、高強(qiáng)度灰鑄鐵”的生產(chǎn)工藝中受到啟發(fā)，改變傳統(tǒng)工藝中“雙低一高”(即低碳,、低錳,、高硅)的作法，以“雙高一低氣高碳,、高錳,，低硅的配料原則來編制灰鑄鐵的熔煉工藝。這樣做,，不但提高了灰鑄鐵的機(jī)械性能，而且改善了鑄件的壁厚敏感性,，消除了縮松,、熱裂等鑄造缺陷。

 兩年多來,，我們在生產(chǎn)中全面推廣了這種新工藝,，使用不良生鐵生產(chǎn)出了水輪機(jī)、汽輪機(jī),、磚壓機(jī),、出口立鉆等重大產(chǎn)品的鑄件，并解決了生產(chǎn)中存在多年的難題.取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,。

新工藝的理論依據(jù)

 過去,，由于檢測手段的限制，人們在鑄鐵凝固研究中的重點是研究凝固后的組織?，F(xiàn)在,，檢測手段發(fā)展了，人們進(jìn)而可以研究凝固過程中的組織,。通過研究,，發(fā)現(xiàn)鑄鐵凝固過程中的奧氏體枝晶骨架是影響鑄鐵性能的重要因素。形象地說,，灰鑄鐵可以看成是一種類似鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu),。奧氏體枝晶就是鋼筋，共晶組織就是混凝土.金相分析證明.奧氏體枝晶是灰鑄鐵中的獨立組成相,，即使通過共析轉(zhuǎn)變和共晶奧氏體結(jié)合,，也仍然保持著自身的骨架形態(tài)和作用。因此,，奧氏體枝晶的數(shù)量多,、晶粒細(xì)小，必然使鑄鐵的強(qiáng)度提高,。并且.枝晶的顯微硬度越高,，鑄鐵的強(qiáng)度越高,。奧氏體枝晶對鑄鐵的性能還有如下一些影響:

1.奧氏體枝晶與鑄鐵的顯微縮松

 鑄鐵的顯微縮松是由于枝晶間的凝固收縮得不到補(bǔ)償所致。根據(jù)鑄鐵凝固理論,，在大多數(shù)情況下.灰鑄鐵的實際共晶轉(zhuǎn)變過程都是在已經(jīng)具有大量初生奧氏體骨架間的殘余鐵液中進(jìn)行的,。通過電子金相技術(shù)觀察也發(fā)現(xiàn)，縮松處的奧氏體枝晶的空間形貌確實是框架結(jié)構(gòu),、因此,，細(xì)化奧氏體枝晶，一方面可以提高鑄鐵的枝晶補(bǔ)縮(又稱過濾補(bǔ)縮)能力,，減輕晶間縮松的傾向,。另一方面。奧氏體枝晶越多,、越細(xì),，骨架間殘余鐵液的體積被分隔得越小，繼續(xù)凝固時,，即使得不到足夠的補(bǔ)縮,，形成的空洞的體積也就越小.只要這些空洞小得足以不影響鑄件的使用，就可以認(rèn)為所得的鑄件是合格的,?？傊瑠W氏體枝晶越小,，鑄鐵的縮松傾向越小,，組織越致密。

2.　奧低體枝晶與熱裂

根據(jù)鑄件熱裂形成機(jī)理中的強(qiáng)度理論,，熱裂的產(chǎn)生是在鑄鐵凝固過程中一定溫度時(一般認(rèn)為是共晶反應(yīng)結(jié)束前后),，鑄件收縮受阻產(chǎn)生的應(yīng)力，大于該溫度下鑄鐵的強(qiáng)度極限,，這樣就會形成熱裂,。因此，提高鑄鐵的高溫強(qiáng)度,，即提高奧氏體枝晶的強(qiáng)度,，減小共晶反應(yīng)區(qū)間，有助于防止熱裂產(chǎn)生,。

在研究灰鑄鐵斷裂中發(fā)現(xiàn),，奧氏體枝晶有阻礙裂紋擴(kuò)展的作用。裂紋遇到枝晶大多改變方向,，沿枝晶外緣繼續(xù)擴(kuò)展,。所以，細(xì)化奧氏體枝晶也有助于防止熱裂產(chǎn)生,。

另外,，裂紋形成后,，如果還有殘余的液相被輸送到裂紋處，可以使這些裂紋“愈合”,。因此,，鑄鐵的枝晶補(bǔ)縮能力強(qiáng)也有助于防止熱裂產(chǎn)生。(摘自《電爐煉鋼》)

NJ-HW878A型高頻紅外元素分析儀可檢測的材料有：普碳鋼,、低合金鋼,、中合金鋼、高合金鋼,、生鐵,、灰鑄鐵、球墨鑄鐵,、耐磨鑄鐵,、鋁合金、銅合金,、鐵礦石、鋅合金等,。儀器可檢測所有常規(guī)元素C,、S、Mn,、P,、Si、Cr,、Ni,、Mo、Cu,、Ti,、Al、W,、V,、Nb、Fe,、ΣRe,、Mg、Co,、Sb,、As、Sn,、Pb等,。

                                              南京諾金高速分析儀器廠

                                                  2020年6月20日