铸造设备铸造知识简单介绍 镍、铜、铬、钼、锡、锑在铸铁中的作用

镍在铸铁中具有石墨化剂的作用，且同硅相似有助于碳化物的分解。

它对于降低白口层深度及消除碳化物的硬点，白口边缘和麻口区颇为有效。

它可以减少白口形成倾向，但不会产生常因加入过量的硅而导致石墨组织的粗化和强度降低的情况。

加入0.1-1.0%的少量镍对于细化晶粒和石墨尺寸经常有效，但在加入量超过1%时常需调整硅的含量。

镍在制造灰铸铁件时可以代替硅或补充硅量的不足。

在减少白口层深度方面，一般2份镍约等于1份硅，但当硅含量小于1%时，其比例关系几近于3或4比1.在许多实例中，加镍优于加硅，因为增加硅的含量常会导致物理性能的降低，更为粗大的晶粒以及较大的缩松和内部收缩的倾向。

镍除了减少或消除游离碳化物外，且略能降低珠光体中化合碳的含量，这种情况在镍达1.5%左右时特别显著。

随着镍量的继续增加，这时珠光体中的化合碳量缓慢增加0.8%左右的共析量。

机械性能强度在灰铸铁中加入的镍经常在0.25%-2.00%范围内，假如对镍的石墨化能力不加调节的话，即使加镍达1.5%左右，其强度也不会发生显著地变化，超过此值后，强度将随着硬度的逐渐提高而微有增加。

通过调整铸铁的成分，特别是调整硅的含量，加入0.50%-5.00%的镍可提高灰铸铁的强度10%-15% 降低含硅量而不加镍也能提高强度，但是，这种作法就加剧了厚薄断面的硬度差，且带来了薄的断面和边缘难于加工的不良后果。

在降低硅的同时加入镍的情况下，则可获得高强度的优点而又不致造成硬而不易加工的边缘。

硬度镍熔于铸铁的铁素体或珠光体基体的固溶体中，并使之逐渐变为索氏体，当加入量超过5%时，甚至变成马氏体。

因此，镍逐渐硬化铸铁的基体。

冲击韧性通过弯曲挠度或其它方法的测定可知，镍也能明显地改进铸铁的冲击韧性。

在较薄的断面中加入1.0%-5.0%的镍，其效果很显著。

热膨胀随加入量的不同，镍对灰铸铁的膨胀特性有一定的影响。

加工性加镍的铸件同普通灰铸件相比较，具有更高的硬度，更大的强度以及在相等加工性的情况下具有更好的组织；若与普通铸铁的硬度，强度和组织相同时则更易于加工。

铜在铸铁生产中的作用及影响铜在铸铁生产中的作用及影响在铁-铜系统中，铜在很大浓度范围内，可以和铁液互相溶解组成液态固溶体。

1477℃时，铜在γ-Fe中的溶解度为8%，温度下降，溶解度甚至还有所增加，如温度1094℃时，溶解度可达8.5%。

温度在650℃以下时，溶解度接近定值，大约在0.35%左右。

室温下，铜在铁中的溶解度很小。

无论是液态还是固态，铜量超过各温度下的溶解度时都会形成富铜相。

铜在熔融铸铁中的溶解度大约3-5%之间，铸铁中的锰、铝、镍等元素增加铜的溶解度，而镁则减少铜的溶解度。

有了镁，铜超过2%，即有含铜97%的黄色富铜相析出。

铜含量增加至3.8%时，该富铜相数量大增。

铜对铸铁共晶转变温度的影响不大铜属于微弱的石墨化元素，可以稍微降低白口倾向。

铜降低共析转变温度，大约每增加1%的铜，共析温度下降6-10℃，即起稳定奥氏体的作用。

铜还可以增加珠光体的数量，细化共晶团，使铸铁在正火时更容易得到珠光体组织。

因此，铜在共析转变中有促进奥氏体生成珠光体，阻碍石墨化的作用。

铜还可以强化铁素体，提高它的强度。

铜含量在2.0%以下时，对球化率、球数、球径大小没有显著的影响，可以保证球化率达到90%以上。

铜含量超过2%时，则影响球化效果，球化率急剧降低，球数急剧减少。

当铜含量达到2.5%时，出现团块状石墨和黄色富铜相。

富铜相的熔点比铁水温度低，石墨析出后，富铜相可能将石墨的一部分包围住，从而使石墨从球状逐渐转向团块状。

铜的反球化作用与其他元素有关例如含钛0.04%的镁球墨铸铁，倘若含铜0.94%级出现团块状石墨，加入0.02-0.03%的铈则可抵消铜的这种反球化作用。

铜对球化效果的影响与铸件的大小厚薄有关，壁厚300mm以上的铸件加入铜3-4%可以消除铸件心部的团块状石墨。

应该指出，铜的这种作用只有和稀土元素一起加入时才有效。

铜促进球墨铸铁生成珠光体，其能力比镍大10倍，但只有锡的1/10。

试验中大约加入铜0.5%即可使φ25mm的球墨铸铁试棒中的珠光体量达到90%；加入1.5%的铜，珠光体含量接近100%；而超过1.5%时反而会出现铁素体。

铸造低合金钢常用的合金元素有Mn、Si、Cr› Ni、Mo和Cu,除MO 以外，加入量通常大于1%。

一、镒锦在钢中一部分溶于铁素体,如经热处理后钢中有残留奥氏体,则奥氏体中也溶有镒;另一部分形成碳化物Mn3C,Mn3C又与渗碳体复合成为含镒渗碳体(Fe,Mn)3C°镒在钢中扩大奥氏体区,使钢的上临界温度和共析温度降低。

同时,镒还能使过冷奥氏体的分解速率显著降低。

因此,锦在钢中除有固溶强化作用外,还可以提高钢的淬透性,而且在这方面,镒可以说是作用最强的合金元素。

镜使共析点向碳含量低的方向偏移,在碳含量和冷却速率相同的情况下,提高钢中的镒含量可使组织中的珠光体量增多、分散度增大,从而提高钢的强度和硬度。

此外,由于奥氏体区扩大,上临界温度降低,二次结晶过程中,先共析铁素体因在较低的温度析出而得以细化。

镒还可使马氏体转变的开始温度降低,淬火后组织中残留奥氏体增多,钢的塑性较好,淬火时产生的应力和变形都较少。

用锌作为合金元素的钢也有缺点：一是对过热敏感,易导致晶粒粗大; 二是对回火脆性敏感。

二、硅硅在钢中不形成碳化物,也不溶于碳化物,只固溶于金属基体。

铁素体中固溶的硅有较强的固溶强化作用,能使钢的强度和硬度提高,塑性和韧性则有所下降。

共析转变过程中,过冷奥氏体中析出片状渗碳体时, 硅不进入渗碳体,全部聚集于渗碳体周围,阻碍片状渗碳体生长。

所以, 硅有细化珠光体的作用。

在低碳钢中,硅有促进硬化的作用,因为硅阻碍珠光体转变,使钢中较易于形成马氏体。

但是,在提高钢的淬透性方面,硅的作用较弱。

如果和其他合金元素配合使用,则可有很好的互补效果。

硅在钢中是缩小奥氏体区的元素,使钢的固态相变温度升高,因而热处理温度应随硅含量的增加而提高。

在硅含量较高的钢中,由于珠光体转变在较高的温度下进行,原子扩散速率提高的作用可能超过硅阻碍珠光体转变的作用,从而使珠光体粗大。

三、铭铭在钢中既能固溶于铁素体,又能与碳形成多种质硬而且稳定的碳化物。

铸铁中的锑及其应用铸铁是一种常见的铁合金材料，主要成分是铁、碳和硅。

除了这些主要元素外，铸铁中还常含有一些其他的合金元素，例如锑。

锑是一种化学元素，其原子序数为51，化学符号为Sb。

锑在铸铁中的应用是为了改变铸铁的性能和特点。

锑可以提高铸铁的硬度和强度。

当锑添加到铸铁中时，它可以与铁和碳形成一种特殊的化合物，称为锑化铁。

这种化合物具有较高的硬度和强度，使得铸铁更加耐磨和耐压。

因此，在一些需要较高硬度和强度的工业领域，如制造机床零件、汽车零部件等，常常采用锑铸铁。

锑可以改善铸铁的耐磨性能。

铸铁中添加锑后，锑化铁的生成可以增加铸铁的硬度和耐磨性。

这使得铸铁在摩擦、磨损和磨削等力学作用下具有更好的耐久性。

因此，在一些需要耐磨性能的应用中，如制造摩擦副、磨损件等，锑铸铁是一种常用的材料选择。

锑还可以提高铸铁的耐腐蚀性能。

铸铁具有较好的耐腐蚀性能，但在某些特殊环境下，如酸性或碱性环境中，铸铁可能会受到腐蚀的影响。

锑作为一种合金元素添加到铸铁中，可以形成一层致密的氧化膜，阻止腐蚀介质的侵蚀，从而提高铸铁的耐腐蚀性能。

因此，在一些需要耐腐蚀性能的场合，如化工设备、海洋工程等，锑铸铁是一种理想的材料选择。

除了上述应用外，锑铸铁还具有其他一些特殊的应用。

例如，在核工业中，锑铸铁常用于制造反应堆容器和核燃料元件，因为它具有良好的辐射防护性能。

此外，锑铸铁还常用于制造防弹材料，因为它具有较高的硬度和强度，能够有效抵御子弹的穿透。

锑在铸铁中的应用主要是为了改变铸铁的性能和特点。

它可以提高铸铁的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性能，适用于各种工业领域和特殊应用。

锑铸铁的应用不仅丰富了铸铁的种类，也为各行业提供了更多的材料选择，推动了工业技术的发展。

未来，随着科学技术的不断进步，锑铸铁在更多领域的应用前景将更加广阔。

合金元素及其在合金中的作用合金是由两个或更多的金属元素或金属与非金属元素按照一定比例混合而成的固态材料。

在合金中，各个元素的作用是不同的，下面我将详细介绍几种常见的合金元素及其在合金中的作用。

1.镍（Ni）：镍是一种重要合金元素，常用于不锈钢、合金钢和高温合金中。

镍能够提高合金的抗腐蚀性能，使合金具有良好的耐酸、耐碱和耐海水腐蚀的能力。

此外，镍还可以提高合金的强度和韧性，增加合金的耐热性能。

2.铬（Cr）：铬是一种常见的合金元素，常用于不锈钢中。

铬能够增加合金的耐蚀性能，形成一层致密、不易被氧化的氧化铬膜，防止氧、水和其他腐蚀介质侵蚀基体材料。

此外，铬还能够提高合金的硬度和高温强度。

3.钼（Mo）：钼是一种高温合金的重要元素，常用于高速钢、硬质合金和高温合金中。

钼能够提高合金的硬度、强度和热稳定性，使合金在高温下仍然保持较好的机械性能。

4.钛（Ti）：钛是一种轻、强度高、耐腐蚀的合金元素，常用于航空航天、汽车、船舶和化工等领域。

钛能够提高合金的强度、刚性和耐腐蚀性能，同时具有较低的密度，可以减轻整个结构的重量。

5.铝（Al）：铝是一种轻量化、高强度的合金元素，常用于航空航天、汽车和建筑等领域。

铝能够提高合金的强度、硬度和耐热性能，同时具有较低的密度和良好的导热性能，使得合金更加轻量化和高效。

6.硅（Si）：硅是一种常见的合金元素，常用于铝合金和镁合金中。

硅能够提高合金的强度和耐磨性能，同时还能够改善合金的铸造性能和热处理性能。

7.钒（V）：钒是一种强化元素，常用于合金钢中。

钒能够提高合金的硬度、强度和耐磨性能，同时还能够在高温下保持较好的韧性和切削性能。

8.锰（Mn）：锰是一种重要的合金元素，常用于耐磨锰板、合金钢和不锈钢中。

锰能够提高合金的硬度、强度和耐磨性能，并且可以改善焊接性能、热处理性能和耐蚀性能。

总结起来，不同的合金元素在合金中起到的作用也不同，有的提高合金的抗腐蚀性能，有的提高合金的强度和硬度，有的提高合金的耐高温性能。

铬在铸铁中的作用嘿，朋友们！今天咱们来聊聊铬这个神奇的元素在铸铁里扮演的超酷角色。

你可以把铸铁想象成一个超级战队，那铬呢，就像是战队里那个有着超能力的秘密成员。

铸铁本身就像个有点糙的大汉，能抗能打，但是有点小毛病。

这时候铬就闪亮登场啦。

铬就像一个超级美容师，它一进入铸铁的世界，就开始施展魔法。

铸铁原本那粗糙的表面，在铬的帮助下，就像是从邋遢大叔变成了精致型男。

铬能让铸铁的表面变得超级光滑，就好像给铸铁穿上了一层无比顺滑的丝绸睡衣，这光泽度啊，亮得能闪瞎你的眼。

而且啊，铬还是铸铁的超级保镖。

铸铁要是没有铬，就像个手无缚鸡之力的小可怜，很容易被腐蚀这个大坏蛋欺负。

但是铬一来，那可不得了。

它就像一道坚固的城墙，把腐蚀这个敌人死死地挡在外面。

不管是酸雨这个小喽啰，还是那些腐蚀性化学物质的大恶魔，只要铬在，铸铁就像躲在碉堡里一样安全。

铬在铸铁中的存在还像是一场奇妙的化学反应派对的灵魂人物。

它能改变铸铁内部的结构，就像一个超级建筑师，把原本杂乱无章的结构重新规划得井井有条。

原本的铸铁结构可能像一群乱哄哄的小蚂蚁，铬一来，就把它们整合成纪律严明的士兵方阵。

你要是把铸铁比作一艘船，那铬就是船底那最坚实的防护层。

在波涛汹涌的大海里，没有铬的保护，铸铁船就像个纸糊的小船，几下就被海水腐蚀得千疮百孔。

而有了铬，这船就像披上了一层金刚不坏之身，能乘风破浪，勇往直前。

铬在铸铁里还像一个活力无限的健身教练。

它能提高铸铁的强度和硬度，让铸铁从一个软弱无力的书生变成一个肌肉猛男。

以前可能轻轻一敲就会变形的铸铁，在铬的训练下，变得坚不可摧，就像一块打不烂的石头。

更有趣的是，铬在铸铁中的含量就像做菜时放盐的量一样讲究。

放少了，就像菜淡而无味，起不到足够的作用；放多了呢，又会像盐放多了的菜，难以下咽，还可能会有其他不好的影响。

铬和铸铁的组合，简直就是天生一对。

就像蝙蝠侠和罗宾，一个主内一个主外，共同打造出一个超级厉害的家伙。

它让铸铁在各个领域都能大显身手，从工业到生活，到处都有它们的身影。

模具钢中的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等；以下将分别说明它们在钢中的作用：1、硅在钢中的作用:(1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。

(2)硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。

(3)耐腐蚀性。

硅的质量分数为15％一20％的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。

含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。

(4)缺点：使钢的焊接性能恶化。

2、锰在钢中的作用：（1）锰提高钢的淬透性。

（2）锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。

（3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。

锰钢的主要缺点是：（1）含锰较高时，有较明显的回火脆性现象。

（2）锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。

这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒钛等来克服。

（3）当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏（4）锰会使钢的耐锈蚀性能降低。

3、铬在钢中的作用：（1）铬可提高钢的强度和硬度。

（2）铬可提高钢的高温机械性能。

（3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。

（4）阻止石墨化。

（5）提高淬透性。

缺点：①铬是显著提高钢的脆性转变温度；②铬能促进钢的回火脆性。

4、镍在钢中的作用：（1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。

（2）镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧行。

（3）改善钢的加工性和可焊性。

（4）镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。

5、钼在钢中的作用：（1）钼对铁素体有固溶强化作用。

（2）提高钢热强性（3）抗氢侵蚀的作用。

（4）提高钢的淬透性。

缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。

6、钨在钢中的作用：（1）提高强度。

（2）提高钢的高温强度。

（3）提高钢的抗氢性能。

（4）是使钢具有热硬性；因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。

7、钒在钢中的作用：（1）热强性。

18种铸造合金元素作用详解为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的元素称为合金元素。

常用的合金元素有铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、硅、锰、铝、铜、硼及稀土等。

磷、硫、氮等在某些情况下也起到合金的作用。

（1）Cr铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。

含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。

铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。

铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。

当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。

含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。

铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。

含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。

铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。

在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。

（2）Ni镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。

一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。

据统计，每增加1%的镍约可提高强度29.4Pa。

随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。

镍在提高钢强度的同时，对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。

对于中碳钢，由于镍降低珠光体转变温度，使珠光体变细；又由于镍降低共析点的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素钢比，其珠光体数量较多，使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。

反之，若使钢的强度相同，含镍钢的碳含量可以适当降低，因而能使钢的韧性和塑性有所提。

镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。

各元素在压铸铝中的作用一、硅(Si)硅是铝合金中最主要的合金元素之一，其含量通常在6-13%之间。

硅的作用主要体现在以下几个方面：1. 改善铝合金的流动性：硅能够使铝合金的液态流动性增强，有利于铝液在模具中充填，提高铸件的充模性能。

2. 提高铸件的强度：硅能够在铝基体中形成硅固溶体，增加了合金的强度和硬度。

同时，硅还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。

3. 提高耐热性能：硅能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。

在高温条件下，硅能够防止铝合金发生相变，保持其稳定的性能。

二、铜(Cu)铜是常用的铝合金元素之一，其含量通常在2-8%之间。

铜的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：铜能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。

2. 提高耐腐蚀性：铜能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。

3. 改善热处理性能：铜能够稳定铝合金的相结构，提高其热处理性能。

同时，铜还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。

三、镁(Mg)镁是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.2-1.5%之间。

镁的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：镁能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。

2. 改善铝合金的耐热性：镁能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。

同时，镁还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。

3. 改善铝合金的耐蚀性：镁能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。

四、锌(Zn)锌是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.1-3%之间。

锌的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：锌能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。

2. 改善铝合金的耐蚀性：锌能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。

3. 改善铝合金的耐热性：锌能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。

同时，锌还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。

五、锡(Sn)锡是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.1-1%之间。

合金钢中锰、镍、硅、钒、铬、钼、元素的作用及其作用原理1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。

硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。

含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量增加，会降低钢的焊接性能。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。

在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。

各种元素对铸铁组织性能的影响1.C碳是铸铁的基本组元，在铸铁中的存在形式主要有两种，一种是以游离碳石墨的形式存在，另一种是以化合碳渗碳体的形式存在，也正是碳在铸铁中的这种存在形式可把铸铁分成许多类型可把铸铁分成许多类型,在灰铸铁中，碳的质量分数控制在 2.7%-3.8%的范围内，碳主要以片状石墨形式存在，高碳灰铸铁的金相组织为铁素体和粗大的片状石墨，机械强度和硬度较低，但挠度较好；低碳灰铸铁的金相组织为珠光体和细小的片状石墨，有较高的机械强度和硬度，但挠度较差。

由于灰铸铁的成分位于共晶点附近，因此具有良好的铸造性能。

对于亚共晶范围的灰铸铁，增加碳含量能提高流动性，反之，对于过共晶范围的灰铸铁，只有降低碳含量才能提高流动性。

在QT中含C 量高，析出的石墨数量多，石墨球数多，球径尺寸小，圆整度增加。

提高含C量可以减小缩松体积，减小缩松面积，使铸件致密。

但是含C量过高则降低缩松作用不明显，反而出现严重的石墨漂浮，且为保证球化所需要的残余Mg量要增多。

2.Si硅是铸铁的常存五元素之一，能减少碳在液态和固态铁中的溶解度，促进石墨的析出，因此是促进石墨化的元素，其作用为碳的1/3 左右，故增加硅量会增加石墨的数量，也会使石墨粗大；反之，减少硅量，会使石墨细小。

在灰铸铁中，硅的质量分数控制在 1.1%-2.7%的范围内，一般碳硅含量低可获得较高的机械强度和硬度，但流动性稍差；反之，碳硅含量高，流动性好，机械强度和硬度较低。

当薄壁铸件出现白口时，可提高碳硅含量使之变灰；当厚壁铸件出现粗大的石墨时，应适当降低碳硅含量，并达到提高机械强度和硬度的目的。

Si是Fe-C合金中能够封闭ｒ区的元素，Si使共析点的含C 量降低。

Si提高共析转变温度，且在QT中使铁素体增加的作用比HT要大。

HT中 C、Si 都是强烈促进石墨化的元素。

提高碳当量促使石墨片变粗、数量增多，强度和硬度下降。

降低碳当量可以减少石墨数量、细化石墨、增加初析奥氏体枝晶数量，从而是提高灰铸铁力学性能常采取的措施。

镍、钼、铬、钛以及铁合金等原料的基本知识镍是一种银白色的金属，具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性，因此被广泛用于制造不锈钢、合金钢、电池等。

镍也是一种重要的合金元素，可以提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

钼是一种灰色的金属，具有高熔点和高硬度。

钼主要用于制造合金钢、高温合金、石墨增强的材料等。

钼合金具有良好的热稳定性和耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天、电子器件、化工等领域。

铬是一种银白色的金属，具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性。

铬主要用于制造不锈钢、合金钢、电镀层等。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性，被广泛应用于制造厨具、建筑材料、化工设备等。

钛是一种银灰色的金属，具有良好的耐腐蚀性和密度轻的特点。

钛主要用于制造航空航天器、船舶、医疗植入物、化工设备等。

由于其优良的性能，钛合金被广泛应用于高端领域。

铁合金是以铁为基础，同时加入其他金属元素制成的合金。

铁合金主要包括铸铁、合金钢等。

铸铁主要用于机械零件、汽车零部件、建筑结构等。

合金钢具有良好的硬度、耐热性和耐磨性，被广泛用于机械制造、建筑工程、刀具制造等领域。

总的来说，镍、钼、铬、钛以及铁合金等原料在各个工业领域都有着重要的应用价值，对于推动工业发展和改善人们生活起着重要作用。

很高兴继续和您探讨有关金属原料的相关知识。

在现代工业领域中，镍、钼、铬、钛以及铁合金等原料的应用十分广泛。

这些金属原料因其优良的性能，被各行各业广泛应用，对于推动工业发展、提高产品性能、改善人们的生活质量都发挥着重要的作用。

首先来说说镍。

镍是一种重要的金属原料，主要用于制造不锈钢、合金钢、合金铸件等。

不锈钢中加入镍，可以提高其抗腐蚀性和机械性能，因此被广泛用于厨具、化工设备、建筑材料等领域。

此外，镍合金还被应用于航空航天、船舶制造、电子器件等高端领域，因其具有良好的耐热性、耐腐蚀性和热稳定性。

接下来是钼。

钼是一种重要的合金元素，主要用于制造合金钢、高温合金、真空炉件等。

由于钼具有高熔点、高硬度、良好的热稳定性和耐腐蚀性，因此被广泛应用于航空航天领域、化工设备、电子器件等。

铜在铸件中的作用铜，这玩意儿可真是了不起啊！就像生活中的一把万能钥匙，在铸件中有着至关重要的作用。

你想想看，铸件就像是一个大团队，而铜就是其中那个不可或缺的核心成员。

没有铜的加入，这个团队可就没那么厉害啦！铜就像是给铸件注入了一股神奇的力量。

铜能增加铸件的强度和硬度，让它们变得更加坚固耐用。

这就好比是给铸件穿上了一层坚固的铠甲，能够抵御各种压力和冲击。

你说要是没有铜，那铸件岂不是变得脆弱不堪，稍微一受力就可能散架啦？它还能改善铸件的耐磨性呢！就好像给铸件的表面抹上了一层保护油，让它们在长期使用中也能保持良好的状态。

要是没有铜来帮忙，铸件可能用不了多久就会变得破破烂烂的，那多可惜呀！而且哦，铜还对铸件的导电性和导热性有着重要的影响呢。

这就像是在铸件中铺设了一条条畅通的电路和管道，让电流和热量能够快速地传递。

你能想象如果没有铜，那些需要良好导电性和导热性的铸件会变成啥样吗？那肯定会大大影响它们的性能和用途呀！比如说在一些电器设备中，铸件里的铜就发挥着关键作用。

要是没有铜，这些电器可能就没法正常工作啦，那我们的生活该多么不方便呀！再想想那些需要散热良好的设备，如果没有铜来帮忙导热，说不定就会因为温度过高而出现故障呢，那可就麻烦大了。

还有啊，铜在艺术铸件中也有着独特的地位呢。

它能给铸件带来独特的色彩和质感，让艺术品更加精美动人。

就像一位神奇的化妆师，给铸件化出了美丽的妆容。

在我们的日常生活中，到处都能看到铜在铸件中默默奉献的身影。

从小小的螺丝钉到庞大的机器设备，从精致的工艺品到重要的工业部件，哪里都有铜的功劳。

我们真应该好好感谢铜呀，没有它，我们的生活可就没这么丰富多彩啦！总之，铜在铸件中的作用那是相当重要啊！它就像是铸件的灵魂，赋予了铸件生命和活力。

我们可不能小瞧了铜的力量，要好好珍惜它、利用它，让它为我们的生活创造更多的价值和美好。

灰铸铁中各元素作用1、碳、硅碳、硅都是强烈地促进石墨化的元素，可用碳当量来说明他们对灰铸铁金相组织和力学性能的影响。

提高碳当量促使石墨片变粗、数量增加，强度硬度下降。

相反降低碳当量可减少石墨数量、细化石墨、增加初析奥氏体枝晶数量，从而提高灰铸铁的力学性能。

但是降低碳当量会导致铸造性能下降。

2、锰：锰本身是稳定碳化物、阻碍石墨化的元素，在灰铸铁中具有稳定和细化珠光体作用，在Mn=O. 5%〜1%范围内，增加锰量，有利于强度、硬度的提高。

3、磷：铸铁中含磷量超过0.02%，就有可能出现晶间磷共晶。

磷在奥氏体中的溶解度很小，铸铁凝固时，磷基本上都留在液体中。

共晶凝固接近完成时，共晶团之间剩余的液相成分接近三元共晶成(Fe-2% C-7% P)。

此液相约在955C凝固。

铸铁凝固时，钼、铬、钨和钒都偏析于富磷的液相中，使磷共晶的量增多。

铸铁中含磷量高时，除磷共晶本身的有害作用外，还会使金属基体中所含的合金元素减少，从而减弱合金元素的作用。

磷共晶液体在凝固长大的共晶团周围呈糊状，凝固收缩很难得到补给，铸件出现缩松的倾向较大。

4、硫：降低铁液流动性，增加铸件热裂倾向，是铸件中的有害元素。

很多人认为硫含量越低越好，实则不然，当硫含量w 0. 05%时，此种铸铁对我们使用的普通孕育剂来说不起作用，原因是孕育衰退的很快，常常在铸件中产生白口。

5、铜：铜是生产灰铸铁最常加入的合金元素，主要原因是由于铜熔点低（1083C），易熔解，合金化效果好，铜的石墨化能力约为硅的1／5，因此能降低铸铁的白口倾向，同时铜也能降低奥氏体转变的临界温度，因此铜能促进珠光体的形成，增加珠光体的含量，同时能细化珠光体和强化珠光体及其中的铁素体，因而增加铸铁的硬度及强度。

但是并非铜量越高越好，铜的适宜加入量为0. 2%〜0. 4%当大量地加铜时，同时又加入锡和铬的做法对切削性能是有害的，它会促使基体组织中产生大量的索氏体组织。

6、铬：铬的合金化效果是非常强烈的，主要是因为加铬使铁水白口倾向增大，铸件易收缩，产生废品。

各种元素对铸铁组织性能的影响铸铁是一种重要的铁碳合金，通常含有2%至4%的碳。

不同元素的添加会对铸铁的组织性能产生影响，以下是各种元素对铸铁组织性能的影响:1.碳(C)：碳是铸铁最主要的合金元素，会显著影响铸铁的组织和性能。

增加碳含量可以提高铸铁的脆性和硬度，但会降低其延展性和韧性。

2.硅(Si)：硅是一种强化元素，可以提高铸铁的强度和硬度。

适量的硅含量也可以提高铸铁的耐磨性和耐蚀性。

然而，过量的硅会导致晶体生长，使铸铁易于开裂。

3.锰(Mn)：锰可以提高铸铁的强度和硬度，同时还有助于抑制碳的析出，提高铸铁的韧性。

合适的锰含量有助于改善铸铁的高温性能。

4.磷(P)：磷可以增加铸铁的流动性和液相温度，有助于减小铸铁的热收缩。

然而，过量的磷会降低铸铁的韧性和强度。

5.硫(S)：硫可以改善铸铁的切削性能和润滑性。

适量的硫可以提高铸铁的耐磨性和切削性能，但过量的硫会导致铸铁变脆。

6.镍(Ni)：镍可以提高铸铁的韧性和强度，并增加其抗冲击性能。

含镍的铸铁具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性。

7.钼(Mo)：钼可以提高铸铁的硬度、强度和耐磨性。

钼的添加还可以改善铸铁的高温强度和韧性。

8.铬(Cr)：铬可以提高铸铁的耐磨性、耐蚀性和高温强度。

含铬的铸铁具有良好的耐磨性和耐热性。

9.钒(V)：钒可以提高铸铁的高温强度和硬度，同时还具有抗疲劳和抗磨损的特性。

10.钛(Ti)：钛可以提高铸铁的强度、硬度和耐磨性。

含钛的铸铁还具有很好的耐腐蚀性。

总的来说，不同元素的添加会对铸铁的组织和性能产生不同程度的影响。

合理调控元素含量可以改善铸铁的性能，并使其适应不同的应用场合。

然而，过量的元素含量会导致铸铁的性能恶化，因此在合金设计过程中需要进行合理的组成设计。

第六章合金元素在铸铁中的作用及合金铸铁在铸铁中加入一定的合金元素可以改变铸铁的铸态或热处理后的组织，从而改变其物理性能和化学性能。

我们把含有一定数量的合金元素，从而具有特定的物理或化学性能的铸铁称为合金铸铁。

本章主要介绍合金铸铁中常见合金元素在铸铁中的作用及合金铸铁的组织及性能特点。

第一节铬在铸铁中的作用及铬系耐磨铸铁一、铬对铁碳相图的影响及含铬碳化物为了更好地了解铬在铸铁中的作用，首先介绍有关相图。

图6—1是Fe-Cr 二元相图。

在Fe-Cr相图中，γ相区接近于环弧状，与Fe-C相图的γ相区相比，其温度范围要小一些，而成分范围更大一些。

在该相图中存在着σ相区，这种相为脆性相。

图6—1 Fe-Cr二元相图1──非平衡磁性转变线2──平衡磁性转变线图6—2为杰克逊（Jackson）用热分析法得到的Fe-C-Cr三元相图的液相面投影图。

6—2 Fe-C-Cr 三元合金的液相面图 该图表明，Fe-C-Cr 合金凝固时，随合金成分的不同，可以析出α、γ、K 1、K 2、K C五种不同的相。

在这五种相中，α和γ是固溶体相，其余三个相为结构不同的碳化物相，它们分别为：K 1＝(Cr,Fe)23C 6K 2＝(Cr,Fe)7C 3K C ＝(Cr,Fe)3C按照杰克逊所提出的相图，在准稳态时Fe-Cr-C 三元合金有三个包共晶反应和一个包共析反应，即1449℃时，L ＋ K 1→α＋K 21292℃时，L ＋α→γ＋K 21184℃时，L ＋K 2→γ＋K C795℃时，γ＋K 2→α＋K C这三种碳化物的晶体结构类型及其溶解碳和铬的能力见表6—1。

由图6—2可以看出，铬对铁碳合金中碳化物的相结构有重要影响。

当铬含量很低时，铁碳合金中的碳化物为K C ；铬含量较高时，碳化物主要为K 2；而只有当铬含量大于60%时，才可以在很窄的含碳量范围里析出K 1相。

这些碳化物可以和γ相形成共晶体，如果合金是亚共晶成分，则凝固时先析出γ相，当铁液成分达到共晶成分时，析出γ相和碳化物共晶体；如果合金是过共晶成分，则先析出碳化物，然后析出共晶体。

各种元素在铸造中的作用Al缩小γ相区形成γ相圈，在α铁以及γ铁中的最大溶解度为36%和0.6%，不形成碳化物，但与氮及氧亲和力极强。

主要用来脱氧和细化晶粒，在渗氮钢中促使形成坚硬耐腐蚀的渗层。

含量高时，赋予钢高温抗氧化性及耐氧化性介质，硫化氢气体的腐蚀。

固溶强化作用大，在耐热合金中，与镍形成镍三铝从而提高热强性，有促使石墨话倾向，对淬透性影响不显著。

As缩小γ相区形成γ相圈，作用与磷相似，在钢中偏析严重。

含量不超过0.25时，对钢的一般力学性能影响不大，但增加回火脆性敏感性。

B缩小γ相区，但形成铁2硼，不形成γ相圈，在α铁以及γ铁中的最大溶解度为不大于0.008%和0.02%。

微量硼在晶界上阻抑铁素体晶核的形成，从而延长奥氏体的孕育期，提高钢的淬透性。

但随钢中碳含量的增加，此种作用逐渐减弱以至完全消失。

C扩大以γ相区，但因渗碳体的形成，不能无限互溶。

在以及γ铁中的最大溶解度为0.02%和2.11%。

随含量的增加，提高钢的硬度和强度，但降低塑性和韧性。

Co无限互溶于γ铁，在α铁中溶解度为76%，非碳化物形成元素。

有固溶强化作用，赋予钢红硬性，改善钢的高温性能和抗氧化以及耐腐蚀性能，为超硬高速钢及高温合金的重要合金元素，提高钢的Ms点，降低钢的淬透性。

Cr缩小γ相区，形成γ相圈，在α铁中无限互溶，在γ铁中的最大溶解度为12.5%，中等碳化物形成元素，随着Cr含量的增加，可行成(Fe、Cr)3C，和7-3型23-6型。

增加钢的淬透性并有二次硬化作用，提高碳钢耐磨性，含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性能和耐氧化性介质腐蚀的作用，并增加钢的热强性。

为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金化元素，含量高时，易发生δ相和475度脆性。

Cu扩大γ相区但不能无限互溶，在α铁以及γ铁中的最大溶解度分别为2%和8.5%，在724度以及700度时。

在α铁中的溶解度巨降至0.68%和0.52%。

当含量超过0.75%时，经固溶强化和时效后可产生时效强化作用，含量低时，其作用与镍相似。

铸造青铜中锡的作用
青铜是一种古老的合金，由铜和锡组成，常用于制造各种器具和工艺品。

铸造青铜中
锡的作用非常重要，下面我们就详细谈一谈。

1.提高强度和硬度
青铜的强度和硬度受到锡的影响。

当锡含量增加时，青铜的强度和硬度也会相应提高。

因此，在铸造过程中加入适量的锡可以提高铸件的强度和硬度，增加其耐磨性和使用寿
命。

2.提高耐腐蚀性
青铜中的锡可以使其具有更好的抗腐蚀性。

铜与空气中的氧气和水蒸气会反应产生氧
化层，使得铜逐渐被氧化腐蚀。

锡可以减缓这一过程，使铜较长时间内保持良好的外观和
性能，并延长其使用寿命。

3.改善铸造性能
铸造青铜时，加入适量的锡可以改善铸造性能。

锡可以降低液态铜的表面张力和黏度，使得铜更易于流动，并能够填充细小的空隙和复杂的形状。

此外，锡还可以缩短凝固时间，使得铜能够更快地形成所需的形状，从而减少铸造缺陷。

4.调节组织和性能
青铜中的锡含量对铸件的组织和性能都有影响。

当锡含量适中时，可以使得铜中形成
相对均匀的晶粒和合金化物，从而使铸件具有更好的力学性能和耐磨性。

同时，适当的锡
含量还能够保持铜的良好的加工性能和焊接性能。

总之，在铸造青铜中，适量的锡是非常重要的。

它可以提高铜的强度和硬度、提高耐
腐蚀性、改善铸造性能、调节组织和性能，使得铜具有更好的使用性能和实用价值。

钼在铸件中的作用钼是一种重要的金属元素，具有高熔点、耐高温、耐腐蚀等优良特性，因此在铸造工艺中起着重要的作用。

下面将从钼在铸件中的应用方面进行介绍。

1. 提高铸件的热强度：钼具有高熔点和高热强度，可以显著提高铸件的热强度。

在高温环境下，钼能够保持较好的力学性能，避免铸件因热变形而发生破裂或变形。

2. 提高铸件的耐腐蚀性：钼具有较好的耐腐蚀性，可以抵抗许多腐蚀介质的侵蚀。

在一些特殊的工作环境中，如化工、航空航天等领域，钼可以有效提高铸件的耐腐蚀性，延长铸件的使用寿命。

3. 提高铸件的耐磨性：钼具有较高的硬度和耐磨性，可以减少铸件在摩擦、磨损等工况下的损伤。

在一些需要承受高速冲击、剪切等工作条件的铸件中，添加适量的钼可以有效提高铸件的耐磨性，延长使用寿命。

4. 提高铸件的导热性：钼具有较好的导热性能，可以将热量迅速传导到铸件的各个部位，提高铸件的散热效果。

在一些需要快速散热的铸件中，添加适量的钼可以有效提高铸件的导热性，减少因热量堆积而引发的问题。

5. 改善铸件的机械性能：钼可以与铸件中的其他元素形成合金，改善铸件的机械性能。

通过调整钼的含量，可以提高铸件的硬度、强度、韧性等性能指标，使铸件具备更好的抗拉、抗压、抗弯等力学性能。

6. 提高铸件的可焊性：钼具有良好的可焊性，可以与其他金属元素形成均匀、稳定的焊接接头。

在一些需要焊接的铸件中，添加适量的钼可以提高铸件的可焊性，减少焊接过程中的问题。

钼在铸件中起着重要的作用。

它可以提高铸件的热强度、耐腐蚀性、耐磨性、导热性等性能指标，改善铸件的机械性能和可焊性。

因此，在铸造工艺中，合理使用钼可以有效提高铸件的品质和性能，满足不同应用领域的需求。