铸造中的碳硅比如何计算?黑色金属的可铸性能是否是碳硅比所决定!
黑色金属的可铸性能是否是碳硅比所决定!
黑色金属的可铸性能与碳硅的比例的关系,先要分析铸铁的凝固过程,回顾一下铁-碳合金的相图。铁-碳合金的相图是双重的,有稳定的铁-石墨系和介稳定的铁-渗碳体系。制成高性能的灰铁件,当然不希望出现游离的渗碳体,所以要使铸铁按稳定的铁-石墨系凝固。 铁-碳合金相图的共晶部分,一些合金元素对铁-石墨系和铁-渗碳体系共晶温度的影响。 铁-石墨系的共晶温度高于铁-渗碳体系的共晶温度,如果共晶成分的铁水冷却到铁-石墨共晶温度以下,同时又在铁-渗碳体的共晶温度以上,此时,对铁-石墨系而言铁水已经有了过冷度,可以进行石墨加奥氏体(γ)的共晶结晶,对铁-渗碳体系而言,则的自由能仍较高,设有进行渗碳体加奥氏体共晶结晶的可能。这样,得到的是没有游离渗碳体的灰铸铁。 但是,对于只含碳而不含其他合金元素的铸铁,铁-石墨共晶结晶温度与铁-渗碳体共晶温度之间的间隔只有6℃,要实现上述凝固条件,实际上几乎是不可能的。在铁-碳合金中加入硅,可以使铁-石墨共晶温度与铁-渗碳体共晶温度之间的间隔显著扩大,见图2。含硅量为2%时,此间隔大于30℃,要制得不含游离渗碳体的铸铁,就非常方便了。所以,所有的灰铸铁中都含有大量的硅,硅是灰铸铁中必不可少的,极为重要的合金元素。正因为所有的灰铁中都含有硅,司空见惯,许多人反而不视其为合金元素了。