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球墨鑄鐵化學(xué)成分主要包括碳、硅、錳、硫、磷5大常見元素。對于一些對組織及性能有特殊要求的鑄件，還包括少量的合金元素。同普通灰鑄鐵不同的是，為保證石墨球化，球墨鑄鐵中還須含有微量的殘留球化元素。

1. 碳及碳當(dāng)量的選擇原則 

碳是球墨鑄鐵的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球狀后石墨對機(jī)械性能的影響已減小到較低程度，球墨鑄鐵的含碳量一般較高，在3.5%～3.9%之間，碳當(dāng)量在4.1%～4.7%之間。鑄件壁薄、球化元素殘留量大或孕育不充分時(shí)取上限；反之，取下限。將碳當(dāng)量選擇在共晶點(diǎn)附近不僅可以改善鐵液的流動(dòng)性，對于球墨鑄鐵而言，碳當(dāng)量的提高還會(huì)由于提高了鑄鐵凝固時(shí)的石墨化膨脹提高鐵液的自補(bǔ)縮能力。碳含量過高，會(huì)引起石墨漂浮。因此，球墨鑄鐵中碳當(dāng)量的上限以不出現(xiàn)石墨漂浮為原則。

2. 硅的選擇原則硅是強(qiáng)石墨化元素

在球墨鑄鐵中，硅不僅可以有效地減小白口傾向，增加鐵素體量，而且具有細(xì)化共晶團(tuán)，提高石墨球圓整度的作用。硅提高鑄鐵的韌脆性轉(zhuǎn)變溫度，降低沖擊韌性，因此硅含量不宜過高，尤其是當(dāng)鑄鐵中錳和磷含量較高時(shí)，更需要嚴(yán)格控制硅的含量。球墨鑄鐵中終硅量一般在1.4%～3.0%。選定碳當(dāng)量后，一般采取高碳低硅強(qiáng)化孕育的原則。硅的下限以不出現(xiàn)自由滲碳體為原則。 球墨鑄鐵中碳硅含量確定以后，成分設(shè)計(jì)基本合適。如果高于最佳區(qū)域，則容易出現(xiàn)石墨漂浮現(xiàn)象。如果低于最佳區(qū)域，則容易出現(xiàn)縮松缺陷和自由碳化物。           
3.錳的選擇原則 

由于球墨鑄鐵中硫的含量已經(jīng)很低，不需要過多的錳來中和硫，球墨鑄鐵中錳的作用就主要表現(xiàn)在增加珠光體的穩(wěn)定性，促進(jìn)形成(Fe、Mn)3C。這些碳化物偏析于晶界，對球墨鑄鐵的韌性影響很大。錳也會(huì)提高鐵素體球墨鑄鐵的韌脆性轉(zhuǎn)變溫度，錳含量每增加0.1%，脆性轉(zhuǎn)變溫度提高10～12℃。因此，球墨鑄鐵中錳含量一般是愈低愈好，即使珠光體球墨鑄鐵，錳含量也不宜超過0.4%～0.6%。只有以提高耐磨性為目的的中錳球鐵和貝氏體球鐵例外。

3. 硫的選擇原則 

硫是一種反球化元素，它與鎂、稀土等球化元素有很強(qiáng)的親合力，硫的存在會(huì)大量消耗鐵液中的球化元素，形成鎂和稀土的硫化物，引起夾渣、氣孔等鑄造缺陷。球墨鑄鐵中硫的含量一般要求小于0.06%。

NJ-TG4型爐前鐵水質(zhì)量管理儀用于爐前快速測定灰鑄鐵和球墨鑄鐵鐵水的碳當(dāng)量（CEL）、碳含量（C%）、硅含量（Si%）、錳含量（Mn%）；預(yù)測普通灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度等。操作人員經(jīng)簡單培訓(xùn)即可操作。

技術(shù)參數(shù)

 

              南京諾金高速分析儀器廠

                 2025年6月10日