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在傳統(tǒng)的灰鑄鐵熔煉工藝中，由于沒有充分認識到錳的作用，通常僅在0.5%--1. 0%的范圍內(nèi)選擇錳含量。而新工藝將錳含量提高到1.0以上，以充分發(fā)揮錳的有益作用。下面，根據(jù)鑄鐵凝固理論的新觀點.討論灰鑄鐵的三種主要化學(xué)成分碳、硅、錳的控制范圍。
1. 碳的控制范圍
碳在灰鑄鐵中的作用，可以說是“成也蕭何敗也蕭何”，灰鑄鐵所具有的長處和短處都歸因于其中的碳。一般說來，控制碳含量的原則是在保證灰鑄鐵具有足夠強度的前提下，盡可能選擇較高的碳含量。在新工藝中。由于錳含量的增加使強度提高，在同樣的強度要求下，碳含量可以選得比傳統(tǒng)工藝的高0.2%左右。實驗也證明，較高的碳含量還有利于錳增加和細化奧氏體枝晶的作用。
2.硅的控制范圍
硅在灰鑄鐵中主要起石墨化作用，同時還具有一定的固溶強化作用。硅含量在1. 0%一2. 0%時，石墨化作用顯著。如果硅含量小于1.000,鑄鐵中會產(chǎn)生大量的游離碳化物。所以，硅含量的下限應(yīng)大于1. 0。考慮到應(yīng)留有一定的余量，其下限定為1.0%^'1.5%。上限又怎么定呢?由于碳的石墨化作用是硅的3倍，碳可以部分代替硅的石墨化作用。而錳又可以代替硅的固溶強化作用。另外。硅是擴大共晶反應(yīng)區(qū)間，提高共晶反應(yīng)溫度的元素。因此，降低硅含量有助于防止熱裂產(chǎn)生，并且還可以減少硅鐵的加人量，降低生產(chǎn)成本。從這幾點考慮，硅含量的上限定為1. 7%一1. 8%，比傳統(tǒng)工藝的硅含量低0. 3%一0. 6 %
3. 錳的控制范圍
盡管錳在灰鑄鐵中有許多有益作用，但也不是越多越好。實驗證明，當(dāng)錳硅差(鑄鐵中的錳含量與硅含量之差)大于零時，灰鑄鐵中可能出現(xiàn)游離碳化物，使機械性能降低。對灰鑄鐵而言，錳硅差宜為一0.3%一0.5%因此，錳含量應(yīng)控制在1.1%-1.5%。
錳在灰鑄鐵中的作用
錳在灰鑄鐵中具有如下一些作用:
①促進奧氏體形成.細化奧氏體枝晶，并且固溶于其中，提高其顯微硬度。
②增加共晶團的數(shù)量.
③細化石墨組織。
④增加、細化和穩(wěn)定珠光體組織，
⑤與鑄鐵中的硫反應(yīng)生成MnS，中和硫?qū)﹁T鐵的有害作用。
因此，適當(dāng)增加灰鑄鐵中的錳含量，可以提高鑄鐵的強度，防止顯微絡(luò)松和熱裂等鑄造缺陷的產(chǎn)生.并且，由于錳穩(wěn)定珠光體的作用，也使鑄件的壁厚敏感性降低。顯然，這些都正是我們所要尋求的。(摘自《電爐煉鋼》)
NJ-TG4型電腦型爐前鐵水質(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度等。人員經(jīng)簡單培訓(xùn)即可操作；設(shè)有多條檢測線（即材質(zhì)或產(chǎn)品名稱，用戶可根據(jù)本公司的實際情況任意添加），針對不同牌號的鐵水以及各廠的實際情況選擇恰當(dāng)?shù)臋z測線，可使檢測結(jié)果更準確。
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2020年6月24日
