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什么是铸铁的生长?如何控制铸铁的生长?
时间:2023-03-22 10:55:18 作者:泊头亚晟 点击2016次

在高温下工作的铸铁件,其尺寸发生的不可逆膨胀现象即所谓的生长。生长不仅使铸铁失去强度,甚至会破坏与之接触的其它构件。铸铁的生长在CO/CO2气氛中最严重,其次是空气中,在真空和氢气气氛中也会发生少量的生长。

  铸铁平板是用于工件检测或划线的平面基准器具。 铸铁平板用途比较广泛,应用于机械制造、化工、五金、航空航天、石油、汽车制造、仪器仪表制造等行业。 

  铸铁组织中的碳化物(包括先共晶碳化物,共晶碳化物,共析碳化物以及二次碳化物)在高温下发生分解,析出二次石墨。二次石墨会使铸件出现不可逆转的体积膨胀。据测算,碳化物每分解出1%的碳,铸件体积大约增加2.0-2.4%,铸件外形尺寸相应增大。低于相变温度的生长:又称低温生长发生在400-600℃范围内,生长机制是珠光体分解为铁素体和石墨。4.516.jpg石墨的析出是体积膨胀的过程。铸铁的低温生长与珠光体的分解密切相关。温度越高,越接近相变温度,铸铁的生长量越大,同样珠光体的稳定性越差,珠光体的分解量越大,铸铁的生长量也越大。在相变温度范围内的生长:如果铸铁将在相变温度范围内生长,并不断通过相变温度范围,使铸铁周期性发生相变,会导致相当大的灾难性生长。高于相变温度的生长:高于相变温度时,氧化将会非常严重,氧化导致的铸铁不可逆体积增大将占主导地位。

  铸铁平板基本分类:按其结构,铸铁平板分为筋板式和箱体式。按其用途分为检验平板、划线平板、装配平板、铆焊平板、焊接平板、压砂平板等。

  引起铸铁生长的原因:内氧化。氧渗入金属内部,发生内氧化。由于氧化物的体积大于金属本身,故引起铸件体积的不可逆膨胀。氧渗入的通道是氧化膜中金属与石墨边界的微裂纹,金属中的孔隙,石墨烧损后的空洞等。当反复加热与冷却到相变点时,由于相变应力使石墨和金属之间产生微裂纹,内氧化加剧,此时的生长特别剧烈。渗碳体分解。高温下渗碳体分解形成石墨,体积增大。循环相变。加热时石墨溶于奥氏体中,冷却时石墨又从奥氏体中析出。每一次加热冷却循环中不断地产生微小裂隙,使铸件体积增大,同时相变应力也会促使铸件体积增大。152.jpg

  防止或减少铸铁的生长:加入硅、铬、铝等合金元素,提高铸铁的抗氧化性。加入合金元素稳定珠光体,提高珠光体分解温度。如加入少量的铬、锰或微量的锡等元素以稳定珠光体,提高渗碳体分解温度,提高抗生长性能。加入合金元素提高或降低共析相变点。减少珠光体及自由渗碳体的含量。采用加强孕育、合金化、热处理等工艺手段消除或减少珠光体和渗碳体的含量,可以减少由于它们分解造成的生长。减少石墨含量,改善石墨形态。