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Cu、 sn及它們的組合對鑄態球鐵有什么影響

 

 在鑄態球鐵的生產中,銅(Cu)和錫(Sn)作為重要的合金元素,對其性能有著顯著影響。

 

銅對鑄態球鐵的力學性能影響顯著。作為強化元素,它能溶解在鐵素體基體形成固溶體,產生固溶強化。加入0.5 - 1.0%的銅,球鐵抗拉強度可提高30 - 50MPa ,這是因為銅原子引發晶格畸變,阻礙位錯運動。適量銅對韌性和塑性影響復雜,一定范圍能細化組織、均勻分布石墨球,提高韌性;但含量超1.5%,珠光體增加,基體變脆。

物理性能上,銅因密度大,會使球鐵密度略增,還能降低熱膨脹系數,利于溫度變化環境下使用。鑄造時,銅降低鐵液熔點,改善流動性,減少冷隔、澆不足等缺陷。

 

錫主要促進珠光體形成,提升強度和硬度。加入0.08 - 0.12%的錫,能讓珠光體基體轉變,抗拉強度提高100 - 150MPa。不過,錫對韌性和塑性不利,它使基體韌性降低,高含量還會在晶界偏析形成脆性相。在物理性能上,適量錫能在球鐵表面形成致密氧化膜,提高耐腐蝕性。鑄造時,錫細化凝固組織,但含量過高會導致成分偏析。

當銅和錫組合使用,協同作用明顯。力學性能上,二者結合,銅的固溶強化與錫的珠光體穩定作用疊加,抗拉強度可比無添加時提高150 - 200MPa ,且銅能緩解錫對韌性的削弱。鑄造性能上,它們共同改善鐵液流動性和充型能力,細化凝固組織,減少汽車零部件等復雜鑄件的缺陷。物理性能方面,銅降低熱膨脹系數,錫提高耐腐蝕性,組合使球鐵在溫度變化環境下尺寸穩定且有一定耐腐蝕性,拓寬了應用范圍。

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