普通球墨鑄鐵化學(xué)成分的一個(gè)顯著特點(diǎn)是碳當(dāng)量高于灰鑄鐵，一般CE在4.2-4.6%之間,。選擇高碳當(dāng)量主要是因?yàn)?/span>:經(jīng)過(guò)球化處理的球墨鑄鐵凝固過(guò)冷傾向高,，容易產(chǎn)生滲碳體組織，因此需要提高鐵水中碳活度,，改善石墨化條件,。即使石墨數(shù)量因碳量提高而增加，球狀石墨對(duì)材料力學(xué)性能的影響也遠(yuǎn)小于同體積片狀石墨的影響,。另外,，原鐵水中的碳與球化元素化合而進(jìn)入熔渣，使碳有所燒損,。因此,，爐料配制的碳量應(yīng)適當(dāng)提高。

　　 球墨鑄鐵碳當(dāng)量對(duì)石墨球總數(shù)的影響,?？梢?jiàn)當(dāng)球體平均尺寸基本相同時(shí),，CE=4.4%的球墨鑄鐵的石墨球數(shù)幾乎是CE=4.2%的1.5倍。當(dāng)CE較低時(shí),，碳當(dāng)量的變化對(duì)石墨球數(shù)的影響更明顯,。CE值越高，碳促進(jìn)石墨化的能力就越強(qiáng),。當(dāng)含硅量相同時(shí),，為了避免滲碳體析出,，相對(duì)散熱能力較強(qiáng)的小模數(shù)鑄件就需要更高的含碳量,。

   球墨鑄鐵中碳含量過(guò)高是不利的。石墨球尺寸增大,，數(shù)量增多,，可能會(huì)引起石墨漂浮，造成鑄件中石墨宏觀偏析,。較大的球體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,，容易蛻變成爆裂狀石墨或碎塊狀石墨。

碳促進(jìn)石墨化的能力比硅強(qiáng),，但碳促進(jìn)鐵素體生成的能力低于硅,。碳當(dāng)量相同時(shí)，提高硅量能使亞共晶成分鐵水的共晶溫度上升,。甚至在碳當(dāng)量很低的情況下也能抑制碳化物的生成,。另外，孕育劑中的硅比原鐵水中的硅更能促進(jìn)石墨化,。

硅提高共析轉(zhuǎn)變?nèi)啵?/span>γ+α+G）共存區(qū)溫度并使共存區(qū)溫度范圍擴(kuò)大,。這表明奧氏體進(jìn)行共析轉(zhuǎn)變的溫度范圍加寬。在相同冷速率下,，石墨周?chē)蔫F素體暈輪發(fā)育更充分,，鐵素體數(shù)量增加。

   基體相同的球墨鑄鐵和灰鑄鐵硅含量有一定的差別,。球墨鑄鐵的硅含量一般高于灰鑄鐵,，以抑制鐵水較高的過(guò)冷傾向。根據(jù)鑄件的壁厚不同,，鐵素體基體球墨鑄鐵的硅含量一般在2.5-3.0%,，而珠光體基體球墨鑄鐵的硅含量一般為2.1-2.6%。

   硅量過(guò)高能使韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度提高,，對(duì)鑄件的低溫性能不利,。特別是高磷球墨鑄鐵低溫脆性對(duì)硅含量是非常敏感的。

   錳是較弱的碳化物穩(wěn)定元素,。錳溶于Fe3C形成的（Fe,、Mn）3C隨錳量變化而改變分布形態(tài),。錳含量低時(shí)，滲碳體在晶界上以孤立狀態(tài)分布,。錳量增加時(shí)逐漸形成網(wǎng)狀,，使球墨鑄鐵的韌性下降。錳促進(jìn)滲碳體形成的能力受硅的抑制,。

   錳有抑制鐵素體生成,，降低基體中鐵素體和珠光體含量比的作用。錳量較低時(shí),，硅強(qiáng)力促進(jìn)鐵素體的生成,。錳量較高時(shí)，硅對(duì)鐵素體生成量的影響相對(duì)減弱,。在生產(chǎn)鐵素體基體球墨鑄鐵時(shí),，控制錳含量非常重要。相反,，在生產(chǎn)珠光體基體球墨鑄鐵時(shí),，則必須要有一定的錳含量。厚壁鑄件不能只靠提高錳含量來(lái)獲得珠光體組織,，以免在緩慢冷卻過(guò)程中錳向晶界偏析并形成晶間碳化物,，而應(yīng)加入少量的銅或銅和鉬等元素促進(jìn)珠光體的形成。

   磷對(duì)高韌性球墨鑄鐵的性能的危害特別顯著,。磷含量從0.1%增加至0.2%,，磷共晶量增加2倍以上，沖擊韌性下降80%,。因此,，高韌性球墨鑄鐵應(yīng)嚴(yán)格控制磷含量，最好控制在0.06%以下,，同時(shí)需要嚴(yán)格控制釩,、鉻等碳化物形成元素，避免增加三元或四元磷共晶量,。

   硫是干擾石墨球化的表面活性元素,。鐵水中加入球化元素后，大部分的硫與球化元素化合而進(jìn)入熔渣,。剩余的硫化物有些能夠成為與石墨晶體有一定共格關(guān)系的物質(zhì),，可以作為石墨形核基質(zhì)，促進(jìn)石墨球的形成,。生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,，硫含量為0.06%和硫含量為0.025%的原鐵水利用鎂處理制成球墨鑄鐵后，前者的石墨球數(shù)量為后者的兩倍,。這樣的情況應(yīng)該與硫化物增加石墨核心數(shù)目有關(guān),。

NJ-TG4型爐前鐵水質(zhì)量管理儀用于爐前快速測(cè)定灰鑄鐵和球墨鑄鐵鐵水的碳當(dāng)量（CEL）,、碳含量（C%）、硅含量（Si%）,、錳含量（Mn%）,；預(yù)測(cè)普通灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度等。操作人員經(jīng)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可操作,。

技術(shù)參數(shù)

             南京諾金高速分析儀器廠

          2023年10月31日