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玛钢管件铸铁生长的机理简介

时间:2019-11-15 17:04来源:本站 作者:admin 点击:

   玛钢管件铸铁生长的机理简介

  耐热铸铁的另一很重要的指标是抗生长性。它表示在高温下铸件尺寸的稳定性。生长是铸铁长时间保持在高温或循环加热、冷却时所发生的永久性体积增大现象。生长严重时体积可增大20%,甚至50—100%。生长的特征是铸件机械性能急剧降低并在铸件表面形戒网状裂纹,从而大大降低零件的使用寿命。
  生长现象的本质及机理极为复杂,影响铸铁生长的因素极多。影响铸铁生长的外部因素包括温度、保持时间、温度波动(特别是通过临界温度范围时)的幅度及循环数、加热和冷却速度以及介质的腐蚀性等。影响生长的内部因素则包括金属的成分和组织、密度、石墨的数量、形状和尺寸、相变、机械性能、裂纹的形成以及含气量等。
  引起铸铁生长的原因可能有以下几个方面:
  1.碳化物的分解。
  2.内部氧化。
  3.形成裂纹。
  4.在350—550℃温度范围内在含有CO的气氛中碳沉积在石墨片上。
  上述每种生长机理的相对意义,取决于外部条件及内部因索。简单计算表明,即使在致密的基体中折出石墨,铸抶件的体积也增大不多(每折出1%石墨,体积增大约2%)。对于白口铁铸件,石墨引起的体积膨胀可以达到5%。不发生其它变化时,石墨化是生长的主要原因。例如,在真空中试验时,石墨化完成后生长就停止。可是,在大气中试验时,铸铁的生长是随时间而不断进行的,同时生长时铸铁的机械性能急剧降低并引起网状裂纹的形成(石墨化并不一定降低机械性能,有时甚至提高机械性能)。这样,在通常情况下石墨化并不是铸铁生长的主要原因,它对铸铁的生长仅起着次要的或间接的作用。
  氧化在生长过程中具有极大的意义。当石墨粗大相互连接时,氧化性气体沿石墨沟槽渗入金属内部,使氧化过程得到特别强烈的发展。就是这种深入的内部氧化过程,引起了很大的生长及机械性能极其严重的降低。这一过程的机理和后果都与品间腐蚀相似。沿石墨发生内部氧化时,在石墨四周形成氧化物,即所谓白色组成物或相。铁和合金元素的氧化都会引起体积的显増大。此过程的特点是其速度随时间而增长。与石墨化相反,内部氧化随保温时间的延长,实际上可无限制地进行下去。从气体介质的成分对生长的影响,可以证实氧化过程在生长中的意义。实际上,可以看出,在炉气及气氛中生长增大,水蒸汽的影响还要更大一些。
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