硫和锰对床身铸件组织与性能的影响

床身铸件|大型灰铁铸件|机床床身硫在铸件中是有害元素。硫可以完全在铁液中，但在固态的奥氏体、铁素体中的溶解度却很小。当硫的质量分数超过0.02%时就能形成独立的硫化物，根据结晶条件和含锰量的不同，其存在形式也不同。当铸铁中无锰或含锰较低而且冷却速度较大时，在晶粒边界处能形成三元共晶体fe-fe3c-fes其中0.17%c，31.7%s熔点975℃或二元素共晶体fe-fes，其中36.5%s以及其他富铁硫化物。当含锰高时则能形成高熔点mns和高锰硫化物。力在铸铁中因能增强fe-c原子间的结合力，所以促进使铸铁按介稳定系统进行结晶，能较强烈地阻碍石墨化。特别当冷却速度较快，碳硅量较低时，硫阻碍石墨化的作用就更显著，铸铁白口化的倾向也越大。通过是况可以清楚地看到硫阻碍石墨化的作用硫在铸铁中还恶化铸铁铸造性能，如降低流动性，容易产生裂纹等。因此硫在灰铸铁中一般应限制在0.12%一下。锰在铸铁中是作为有益合金元素加入的因一般铸铁中皆含有硫，故锰的作用首先表现在抵消硫的有害作用上锰和硫之间有比较大的亲和力。硫化锰的熔点为1610±10℃高于一般冲天炉铁液的温度所以子啊铁液中多呈固体质点存在，因其密度小能从铁液中浮出，或呈颗粒状夹杂物存留在铸铁中，故可大大减弱硫的有害影响为了减弱硫的有害作用。式中Mn----铸铁中锰的质量分数

  S--------铸铁中硫的质量分数

锰在铸铁中的独立作用，只有在它与硫的化学反应后所剩余的部分才表现出来。在铸铁中，锰可以溶解在基体中如在铸铁素体中形成置换固溶体，也可溶解在渗碳体中形成femn3c。锰溶解在渗碳体中可增加铁与碳的结合力所以锰是一种阻碍石墨化的元素它可增大铸铁的白口深度，增加化合碳的数量。因铸铁中都在一定数量的硫锰首先和硫的反应，抵消硫的阻碍石墨化的作用。因此在有硫存在的铸铁中提高含锰量，开始是促进石墨化只有当锰超过抵消硫所需的含量时锰的阻碍石墨化的作用才明显地表现出来。在灰铸铁中通常硫的质量分数在0.08%~0.15%范围时约需要0.4%~0.6%的锰与硫作用当锰超过这个数量时才能开始增多珠光体和化合碳量所以锰加入铸铁中，开始不但不增加硬度而且有使铸铁软化的倾向只有当含锰量继续增加达到一定数量时，铸铁的强度、硬度才有所提高。这主要是使铸铁基体中珠光体量增多珠光体细化所致。为保证铸铁得到珠光体基体，通常锰的质量分时应在0.6%～1.2%范围内。当锰过高，超出1.5%时铸铁中易出现自由渗碳体。

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