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钛Ti(熔点1677℃)

时间:2022-01-04      来源:http://www.wxoke.com/news/117.html

钛属于石墨化元素,加入量在0.1~0.2%范围内,石墨化作用比Si剧烈,Ti与O2、N2或C形成化合物,硬度高,Ti能细化石墨使组织致密、均匀。

在铸铁中是属于一种有害元素,究其原因是钛与氮的亲和力较强,当灰铸铁中的钛含量较高时无益于氮的强化作用,首先与氮形成TiN化合物,减少了固溶于铸铁中的自由氮。

在球铁中即使Ti元素的含量很低,也会导致畸变石墨的形成,还会提高Mg处理后球铁的断面敏感性。当钛>0.1%时,石墨形态将发生畸变,恶化合金的力学性能,断后伸长率和冲击韧性降低,同时,抗拉强度和屈服极限也急剧下降。(钛干扰球化的原理:钛有很强的还原能力,可把铁液中的锑、铋、铅等微量元素还原出来,从而破坏石墨的球化。)

有研究表明,铸铁中钛的含量在0.04%左右时表现出最强的石墨化倾向,即降低铸铁的强度也降低铸铁的硬度,而由于我国铁矿石的特点,用我国的铁矿石炼出来的生铁含钛大都在0.1%左右,在冲天炉配料的情况下,炉料中的含钛含量正好在0.04%左右。

Ti与O2,N2或C形成高硬度化合物,具有抗磨、耐蚀能力。Ti与强烈碳化物稳定元素并用,可调节硬度,改善加工性能,可得到高精度表面。Ti能提高σb和σw。

此外,钛元素可中和灰铁中的氮,促进铝致氢针孔的形成,促进灰铁中过冷石墨(D型石墨)的形成。由于D型石墨极易产生铁素体,所以增加了铸铁的断面敏感性,强烈降低厚大断面铸件的强度及硬度。

Ti的控制主要是控制生铁,在采购时要对生铁中的Ti含量提出严格要求,通常要求生铁含钛量为:Ti<0.8%,另一方面是要根据生铁的含钛量及时调整使用量。

由于普通废钢中钛含量很低,感应炉熔炼时可以通过增加废钢的添加比例较容易地降低钛含量,从而避开钛对铸铁强度影响的峰值,提高铸铁的综合性能。

钛是促进石墨化元素,但在含量较高时又起阻碍石墨化的作用。

钛对氧和氮都有极强的亲和力,能起脱氧和净化的作用,因而可提高铸铁的抗拉和抗弯强度,并改善铸铁的流动性。

钛的灰铸铁中对减少白口层和硬点方面有显著影响,因而可明显改善加工性。

钛亦是强烈形成碳化物的元素,一般以TiC的形式存在,有极高的硬度,通常以细小的颗粒状存在于铸铁中,可有效地提高铸铁的耐磨性。

钛含量超过0.1%时,可提高铸铁的耐蚀性。

钛与其它合金元素一起使用时,使用不当将不能获得良好的结果,加钛的铸铁必须具有恰当的成分才能获得用钛的极大效益。

(大部分的情况下可以容许的钛,薄壁铸件受钛的影响较小,但厚壁铸件的偏析可能会引发某些问题。)


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