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适合涂搪铸铁搪瓷釉料的铸铁成分及性质分析

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适合涂搪铸铁搪瓷釉料的铸铁成分及性质分析

适合涂搪铸铁搪瓷釉料的铸铁成分及性质分析

作者:
湖南诺立
来源:
原创
2021/04/22 16:59
浏览量
【摘要】:
铸铁搪瓷釉料是专门针对铸铁上涂覆搪瓷而设计的釉料。适合搪瓷的铸铁其实是有相应要求的。铸铁是含碳较多的铁,但实际上铸铁还包含少量的锰、硅、硫、磷等。此等少量金属的存在,对制造、加工及铸铁本身性质均有很大的影响。

   铸铁搪瓷釉料是专门针对铸铁上涂覆搪瓷而设计的釉料。适合搪瓷的铸铁其实是有相应要求的。铸铁是含碳较多的铁,但实际上铸铁还包含少量的锰、硅、硫、磷等。此等少量金属的存在,对制造、加工及铸铁本身性质均有很大的影响。

适合搪瓷工业用的铸铁成分(化学组成)(重量%

 

碳(总量)

石墨形碳

化合形碳

Si

Mn

P

S

范围

3.25~3.60

2.8~3.2

0.22~0.52

2.25~3.0

0.45~0.65

0.6~0.95

0.05~0.10

理想成分

3.25~3.35

-

-

2.5~2.6

0.45~0.6

0.6~0.7

<0.09

 

   铸铁成分的控制主要是为了适合铸造及涂搪工艺,其熔化时必须有相当的流动性以充满铸模,而且不产生气泡及大量熔渣(slag)。各种主要成分对性质的影响,略述如下:

 

   ①碳(C

   铸铁中碳的含量以低于3.7%为宜,因铸铁中的总含碳量高,其中石墨型碳和渗碳体也相当高,它们在高温下烧成时,易分解出大量COCO2气体造成瓷层缺陷。总含碳量大于4.2%的铸铁,不宜用作搪瓷材料的胚体。

 

   ②硅(Si

   同锰一样增强铸铁的硬度和弹性,同时促进石墨碳的分离和阻碍渗碳体的作用,对搪瓷材料是有利的。如果含量>2.2%时,铸件的性质容易向硬而脆发展。但是过量的硅会造成石墨组织变粗,密着降低及出现孔隙。

 

   ③锰(Mn

   锰含量在0.5%以下时可使铸铁软化,但含量超过2%时反而使铸铁硬化。同时锰可以促进碳熔解于铁中,少量的锰可以增加铁的韧性。

铸铁搪瓷釉料

   ④磷(P

   0.7%以下的磷对铁的性质影响很小,但是大量加入时却使机械性能减弱,铸铁表面发生皱纹。磷可减低铁的收缩率,增加软化程度。此外磷对熔融铁水,有增加其流动性的功能,有助于薄片或复杂外形对象的浇铸。

 

   ⑤硫(S

   硫有助于化合碳的形成,增加铸铁硬度、脆性及收缩率。由于硫会减低铁的机械性能,同时会产生形成搪瓷缺陷的气体,故其含量必须保持在0.1%下。

 

   铸铁的化学成分对于热膨胀系数有很大的影响。碳和硅的影响最为强烈;硅的含量小于1.7%时,铸铁的膨胀系数高,硅的含量增大时,铸铁的膨胀系数降低。其他的元素对于铸铁的膨胀系数不起显著的影响。

搪瓷铸铁的膨胀系数

温度℃

涂搪前

搪烧后

20~100

315~335×10-η

350~360×10-η

20~200

335~350×10-η

360~372×10-η

20~300

351~360×10-η

370~380×10-η

20~400

366~379×10-η

387~391×10-η

20~500

378~390×10-η

400~405×10-η

   由上表中看到,搪瓷后铸铁的膨胀系数是增大的。这是因为在搪烧时铸铁成分中的碳化合物发生分解,并且铸件组织在烧成时发生其他变化的缘故。总的来说,灰口铸铁在搪烧后的膨胀系数,平均在400×10-η左右。

 

   来源:湖南诺立。

 

 

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