磷对床身铸件组织与性能的影响

机床床身铸件|镗床立柱|重型铸件磷完全溶于铁液。结晶时，从fe-c-p三元素状态图可以看出，fe-fe3c和fe-fe3也有共晶点e3三线皆下斜汇集于最低点e发生共晶反应。E点为三元共晶点，其成分为6.89%p、2.40%c、90.71%fe共晶温度为950℃从，fe-fe3p二元状态图可知，当处于共晶温度时，磷在铁液中的溶解度为2.55%在铸铁中，由于碳量高，磷在铁液中的溶解度急剧降低，而且磷在固态铁中扩散又很慢，因此在铸铁结晶时，磷偏析很严重，铸铁中即使含磷很低，凝固也能出现三元磷共晶体奥氏体+fe3+fe3当三元素共晶结晶时，若铁液的石墨化能力强如当铸铁碳当量较高，冷却速度活孕育充分时，则仍可得到二元共晶体。磷能降低铸铁的共晶点含碳量，同时又降低共晶温度，由于以上两点对石墨析出的作用是矛盾的，故磷对石墨化的影响不大一般稍能促进铸铁一次结晶的石墨化在共析转变时磷有稳定珠光体的作用，在铸态或热处理石墨化退火后的铸铁金相组织中可发现在磷共晶体的附近，常有少量的残留珠光体存在。磷共晶体本身硬而脆。二元磷共晶体的显微硬度为400HV三元磷共晶体为600HV左右，故铸铁的硬度随含磷量的增高，而韧性则随含磷量的增高而降低，使铸铁变得又硬又脆磷共晶体作为硬质点存在于铸铁中，可明显地提高铸铁的耐磨性，当磷的质量分数不是很高时，0.5%一下提高含磷量，强度稍有增加但磷量继续提高则强度下降，特别是当出现网状磷共晶体时，强度降低更多所以要求有一定强度的铸铁如HT200和HT300等一般控制磷的质量分数不超过0.15%有些耐磨铸件如机床床身、汽缸套等、在0.6以上，称高磷铸铁。实践中还发现含磷高时，能使铸件粘砂明显减少，一些氧化性气孔、铁豆孔等缺陷也减少，同时由于铁液流动性好，铸件充填性高，也有利于排气去渣，容易获得健全的铸件。因此，某些地区的普通灰铸铁件，特别是浇铸薄壁铸件，磷的质量分数高达0.5%~0.8%。

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