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铸铁中碳当量与硅当量的重要性

控制铁液碳、硅的本质是共晶度,通常人们只知道液相线温度与碳当量的关系,一般不知道固相线温度与硅当量的关系,也不知道液相线温度、固相线温度与共晶度的关系,更不知道共晶度与凝固组织的关系。

人们在熔制铁水时通常以碳、硅含量为原铁液的控制目标,忽略了碳、硅含量作用的本质目的是共晶度。导致我们在铁液质量控制上舍本逐末,不能实现共晶度的精确控制,至使我们的材质不能达到客户满意的组织、性能要求。

一、          Si含量对铁液共晶度的影响

硅在铸铁中是代位固溶体元素,可降低碳在液相和固相中的溶解度,具有增加碳的活度,促进石墨化的作用。因此增加硅含量就相当于增加了碳含量,使铁液的共晶点向左移动。其关系是当硅含量提高时可使固相线温度升高,共晶点左移,共晶点碳当量下降。

二、    核心量对铁液共晶度的影响

从铁碳复合相图可知:当液相线温度与固相线温度一致时,该成分与温度的交汇点即为共晶点。固相线温度随着铁水中核心量的变化,在稳定态和介稳定态之间变化。因此稳定态固相线与液相线交汇的共晶点碳当量,比价稳定态固相线与液相线交会的共晶点碳当量低。

灰铁的共晶度决定着奥氏体枝晶的生成量、灰铁的强度和缩孔率。球墨铸铁的共晶度决定着球墨在凝固组织中分布的均匀性、决定着球铁的缩孔率。因共晶度设计或控制不当、浇注温度高、孕育衰退导致的过共晶铁液,会造成凝固组织中粗大、块状石墨的生成,对铸铁组织、性能的危害极大。

铸铁的共晶度控制是铁液熔炼的核心技术,热分析是铁液共晶度、成熟度的唯一在线检测手段。应用高精度的热分析和温度检测手段,不断优化铁液的共晶度、成熟度、过热度的控制目标。从准确掌控共晶度,防止孕育衰退入手,循序渐进的提升我们的铸铁材质掌控能国,实现能与国际市场竞争的中国梦。

南京诺金高速分析仪器厂生产的NJ-TG3型炉前铁水质量管理仪能准确快速检测白口、灰口铸铁中的C%、Si%、CEL、SC、△T、△TM、等含量。依据目标成份范围、铁液重量、增碳收得率、增硅收得率和测量结果，计算出命中目标成份的增碳剂、硅铁或废钢加入量。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　南京诺金高速分析仪器厂

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2017年10月19日