鉻Cr(熔點1480℃)
時間:2020-10-29 來源:http://m.129909.cn/jswx/138.html
1、對基體組織的影響
鉻是強烈穩定碳化物,阻礙石墨化的元素。鉻在鑄鐵中形成復雜的鐵-鉻-碳化物,這種化合物常以塊狀或珠光體的一個組成部分的形式出現,即使在很高的溫度下也很穩定。
鉻的加入量范圍從0.2%到30%,在普通鑄鐵中加入0.5%左右的鉻,能細化石墨,增加珠光體數量,提高強度、硬度、白口深度、耐熱性和耐磨性,但降低了加工性;鉻含量在約超過0.8%時,就出現了游離碳化物,碳化物隨著鉻的增加而增加,同時斷口變白,硬度增加,耐熱性、耐磨性和耐腐蝕性也提高,但強度降低、加工性變差。
含鉻耐熱鑄鐵,當鉻為0.5%~1.1%時,耐熱溫度可達600℃;鉻為1.2%~1.9%時,可達650℃;鉻為26%~30%時,可達1100℃;鉻為32%~36%時,可達1200℃。
鉻可無限溶解于鐵,鉻和碳的親合力比碳和鐵的大的多。鉻可使共析轉變溫度提高。鉻的碳化物呈網狀偏析在共晶團邊界且十分穩定,熱處理不能消除,故一般控制在0.05%以下。
加鉻可得到類似于完全珠光體的萊氏體與鐵素體牛眼組織。加鉻可使珠光體粒狀化,須在680-750℃保溫后空冷。加鉻可改善淬透性。
Cr是強烈碳化物穩定元素,形成Fe-Cr-C復雜化合物,加入少量Cr可使晶粒細化,石墨均勻,加入量超過0.8%,即出現游離碳化物,且隨加入量而增多。
在球墨鑄鐵中,含有很少量的鉻(例如含鉻Cr=0.1%),就會形成碳化物。由于這種碳化物偏析在共晶團邊界,會形成網狀分布的碳化物,而且即使使用熱處理也難以消除。為此,把鉻的質量分數一般控制在0.05%以下,以防止這種碳化物的形成。
在低鉻合金球墨鑄鐵中,鉻含量對石墨形態無顯著影響,Cr含量增至1.6%時,球墨鑄鐵具有更佳的抗生長性、熱疲勞性及高溫氧化性。
2、對力學性能的影響
改善淬透性。含鉻較少時不會增加脆性,但若同時含微量的錫(0.07%)就會增大脆性。加鉻可使珠光體中的B碳體穩定,故采用退火可得到粒狀珠光體,在強度不變,硬度有所下降,但斷后伸長率和沖擊韌性均有增加,達到強度和塑性的良好配合。
加入Cr0.2~0.7%可提高耐磨性;Cr加入量超過0.5%可獲得較高強度,每加入0.1%Cr使鑄鐵硬度提高8~10HB。Cr對沖擊值影響不明顯;
含Cr12~34%的鑄鐵抗磨性能很好;
加入Cr0.6%可阻止鑄鐵高溫下長大和扭曲。工作溫度750℃時,鑄鐵中加入Cr1.0~1.25%;高于750℃加入量應大于12%。此時還具有良好的耐蝕性能。
(鉻在球鐵中是特別強的碳化物促進元素,各種基體組織(鐵素體和珠光體)鑄鐵的容許上限都是0.05%,鉻還會因錳的存在而進一步加強碳化物產生作用。)
(鉻的碳化物抵抗熱分解的阻力極強,即使在高溫下經長時間退火也不會分解。當鉻含量超過0.1%時,就很難利用退火消除其碳化物。添加0.3%的鉻會產生很強的碳化物產生趨勢,此類鑄件僅可用在耐磨耗高的環境中。)