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影響鑄鐵抗氧化性的主要因素

來源:南京諾金高速分析儀器廠   2023年03月15日 09:40  

鑄鐵的抗氧化性與化學(xué)成分,石墨形態(tài),石墨數(shù)量、基體組織等因素密切相關(guān)。其中,前兩者的影響最為顯著。

   灰鑄鐵中的石墨呈片狀,共晶團(tuán)內(nèi)連在一起,共晶團(tuán)之間也基本相連,它成為氧進(jìn)入金屬內(nèi)部的通道,固氧化速度很快,特別是內(nèi)氧化發(fā)展迅速;球墨鑄鐵中的石墨是孤立的,沒有這樣的通道,故內(nèi)氧化速度明顯降低;蠕墨鑄鐵中的石墨在共晶團(tuán)內(nèi)連在一起,但共晶團(tuán)之間互不相連,它的氧化速度介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。
   
不同珠光體含量的基體組織對(duì)鑄鐵的氧化速度及生長率的影響不同,珠光體含量對(duì)鑄鐵的抗氧化性影響不顯著,但對(duì)生長率有明顯影響,基本呈正比關(guān)系。
   
通過加入合金元素可改變氧化膜的結(jié)構(gòu),改善其致密性,增強(qiáng)氧化膜的保護(hù)作用,以提高鑄鐵的抗氧化性能。

在鑄鐵中加入某些合金元素時(shí),鑄鐵的氧化膜組成及結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,即在原來的FeO層內(nèi)形成富合金元素的、致密的尖晶石或橄欖石等復(fù)雜化合物。如果加入的合金元素?cái)?shù)量足夠,這些復(fù)雜化合物呈連續(xù)分布,金屬離子及氧離子很難通過它們進(jìn)行擴(kuò)散,此時(shí)氧化膜就具有良好的保護(hù)作用,鑄鐵的抗氧化能力就顯著加強(qiáng)。這時(shí)氧化膜很薄,一般分兩層,即內(nèi)部的FeO+Fe.M.O層和外部的FeO層,稱為雙層氧化膜。

提高鑄鐵抗氧化性的途徑:

    ①加入合金元素,形成致密的氧化膜,阻止氧化的繼續(xù)進(jìn)行,從而提高鑄鐵的抗氧化性。

    ②降低碳含量,減少石墨數(shù)量,以減少氧化通道,且降低脫碳速度,避免因脫碳過快生成氣體過多造成保護(hù)膜的開裂。
   
③改變石墨形態(tài)。

④表面復(fù)合處理,如使用表面滲鋁、鑄滲硅鋁等工藝可在鑄件表面形成富抗氧化元素的合金層,在高溫下優(yōu)先形成致密的氧化膜,從而顯著提高鑄鐵的抗氧化性。

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               南京諾金高速分析儀器廠

                 2023315


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