适当利用钛可以提高灰铁铸件的质量
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- 发布时间：2021-08-12 11:43
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【概要描述】在灰铁铸件的生产过程中，随着生铁、废钢等金属炉料的广泛使用，钛或多或少地进入了铁水中。大量研究数据表明，在灰铸铁中加入钛后，金属基体中存在大部分钛化合物，但在铁素体和石墨的界面层中仍存在一些氮化钛或碳氮化钛，硬度为3200 HV或更高的钛化合物大大降低了灰铁铸件的可加工性。
适当利用钛可以提高灰铁铸件的质量
【概要描述】在灰铁铸件的生产过程中，随着生铁、废钢等金属炉料的广泛使用，钛或多或少地进入了铁水中。大量研究数据表明，在灰铸铁中加入钛后，金属基体中存在大部分钛化合物，但在铁素体和石墨的界面层中仍存在一些氮化钛或碳氮化钛，硬度为3200 HV或更高的钛化合物大大降低了灰铁铸件的可加工性。
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在灰铁铸件的生产过程中，随着生铁、废钢等金属炉料的广泛使用，钛或多或少地进入了铁水中。大量研究数据表明，在灰铸铁中加入钛后，金属基体中存在大部分钛化合物，但在铁素体和石墨的界面层中仍存在一些氮化钛或碳氮化钛，硬度为3200 HV或更高的钛化合物大大降低了灰铁铸件的可加工性。
此外钛含量过高会在切割铸件时产生热裂纹，而含钛D型石墨铸铁具有良好的抗氧化性、抗生长性和抗热疲劳性，在500 ~ 700°时，其使用寿命比普通铬钼铜铸铁提高3倍。灰铁铸件中严禁使用钛作为干扰元素，但在一些蠕墨铸铁中，为了扩大蠕化处理的范围，在蠕化剂中加入钛作为有益元素。在高碳当量条件下，微钛合金化可以提高灰铸铁的强度和硬度，改善铸件的截面均匀性。微量钛还可以中和铸铁中过量的氮，减少裂纹氮孔的出现频率。钛在铸铁中有优点也有缺点。通过实验研究了不同成型条件下钛对中低碳当量灰铸铁石墨形态和力学性能的影响，并定量分析了不同钛含量对灰铸铁致密性的影响。
钛可以增加灰铁铸件中的奥氏体核心，细化初生奥氏体晶粒。根据美国铸造工人协会的数据，钛可以作为铸铁的石墨化剂和还原剂，还可以细化晶粒，提高灰铁铸件的拉伸强度和弯曲强度。当残余钛含量为0.08% ~ 0.25%时，高碳当量铸铁的抗拉强度可以提高，低碳当量铸铁的强度可以降低。在低钛含量的干型铸造中，铁水过冷倾向小，经常产生A型和E型石墨。但随着钛含量的增加，过冷倾向变大，促进了D型石墨的增加。当D型石墨达到90%以上时，灰铁铸件的力学性能明显提高。由于湿型砂的过冷倾向和钛含量的增加，铸件厚而热的连接处出现大量的D型石墨。钛增加了灰铸铁铁水的过冷倾向，导致石墨大量分枝。许多短而弯曲的D型石墨缩短了碳的扩散距离，使石墨附近的奥氏体在铸件冷却过程中转变为铁素体，导致力学性能降低。此外D型石墨共晶具有良好的球状等特点，与相同基体的铸铁相比，D型石墨铸铁具有更高的强度。
一定量的钛增加了铁水的过冷倾向，促进了灰铁铸件中D型石墨的形成，湿型砂造型中D型石墨明显多于干型砂造型。随着铁水中钛含量的增加，灰铁铸件中的D型石墨也在增加。当D型石墨达到较高比例时，铸件厚而热的接头中也会出现大量的D型石墨，高碳当量和硅碳比铸件的力学性能明显提高，当碳当量降至3.66%时，强度随着钛含量的增加而大幅下降。
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