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    鎳在鑄鐵中的作用及含鎳鑄鐵

    2012-09-12 08:53:46  來(lái)源:歐電閥門(mén)
    一、鎳在鑄鐵中的作用     鎳對(duì)鑄鐵組織的作用主要表現(xiàn)在以下方面:
    (1) 鎳是石墨化元素,在共晶轉(zhuǎn)變時(shí)促進(jìn)鐵液按穩(wěn)定系轉(zhuǎn)變;
    (2) 鎳擴(kuò)大奧氏體區(qū),增加奧氏體的穩(wěn)定性;
    (3) 鎳提高鑄鐵的淬透性,對(duì)于合金鑄鐵有助于獲得以馬氏體為主的基體組織;
    (4) 鎳細(xì)化晶體組織。
       在Fe-C-Ni三元合金中,鎳的主要作用在于減小共晶體的含碳量,增大鐵液按穩(wěn)定系轉(zhuǎn)變和介穩(wěn)定系轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)間,從而抑制了共晶轉(zhuǎn)變時(shí)碳化物的析出,有效地減小了鑄鐵的白口傾向。
      二、鎳奧氏體鑄鐵 
        含鎳量13.5~36%的鑄鐵稱為鎳奧氏體鑄鐵。鎳奧氏體鑄鐵的石墨組織可以是片狀,也可以是球狀。其基組織為單一的奧氏體加很少量的碳化物。由于鎳奧氏體鑄鐵的基體組織為穩(wěn)定的奧氏體相,因此是一種良好的耐熱、耐蝕材料,也被用作低熱膨脹系數(shù)材料、非磁性材料和低溫高韌性材料。
        為了充分發(fā)揮鎳奧氏體鑄鐵的潛力,鎳奧氏體鑄鐵中通常含有少量其它元素。比如,常常加入鉻、鉬、銅等以提高其耐蝕性和耐磨性,加入鈮以改善其焊接性,等等。
        鎳奧氏體鑄鐵中的石墨球化以后,雖然對(duì)其耐腐蝕性影響不大,但是可以顯著提高其抗磨蝕性。當(dāng)腐蝕介質(zhì)為懸浮固體顆粒時(shí),選用D—2和D—3型鎳奧氏體鑄鐵較為合適;當(dāng)要求鑄件具有抗熱沖擊性能時(shí),應(yīng)選擇D—2、D—3、D—4型鎳奧氏體鑄鐵;當(dāng)需要高強(qiáng)度的同時(shí)要求低的熱膨脹系數(shù)時(shí),以D—5型為宜。 
            三、鎳硬白口鑄鐵 
        由于鎳具有提高鑄鐵淬透性的作用,因此可以在含鉻鑄鐵中加入鎳以提高其淬透性,獲得無(wú)珠光體,以馬氏體為主要基體組織的白口鑄鐵。這種同時(shí)含有鎳鉻的鑄鐵稱為鎳硬鑄鐵。鎳硬鑄鐵主要有兩種:
        一種含鎳4%,含鉻2%左右。這種鎳硬鑄鐵的金相組織由M3C型碳化物和馬氏體與奧氏體的混合基體組成。
        另一種含鎳6%,含鉻9%左右。這種鎳硬鑄鐵的碳化物主要是M7C3型。
        在鎳硬鑄鐵中,由于鎳的作用,鑄件在型內(nèi)冷卻的條件下即可獲得以馬氏體為主的基體組織。但是鎳降低MS點(diǎn),鎳量過(guò)高會(huì)使基體組織中含有較多的奧氏體,使耐磨性下降。一般情況下,鎳含量須根據(jù)鑄件的壁厚以及熱處理工藝確定。
        鉻起擬制石墨化的作用,并影響碳化物的類型和形貌。
        硅在鑄鐵的一次結(jié)晶中有助于石墨化,在隨后的冷卻過(guò)程中又影響淬透性,因此硅量應(yīng)盡量低。
        錳是穩(wěn)定奧氏體的元素,其含量也要有所限制。

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