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磷P(熔点44℃)

时间:2019-08-21      来源:http://www.wxoke.com

磷P(熔点44℃)

磷也是铸铁的常存五元素之一,在通常的铸铁中被认为是有害元素。磷和硅相似,能溶于液态铸铁中,并降低碳在液态铸铁中的溶解度;但在固态铸铁中磷的溶解度是有限的,并随着碳含量的增加和温度的降低而减少。

磷对石墨化的影响不大,略微促进石墨化,但有时也能阻碍石墨化。

磷主要以二元磷共晶(Fe-Fe3P)、三元磷共晶(Fe-FeP-Fe3P)和复合磷共晶的形式存在于铸铁中,磷共晶的硬度高、脆性大、分布在晶粒的边界上,割裂了晶粒间的连续性,使铸铁的强度、塑性下降,硬度提高。

另外,由于磷共晶具有较低的熔化温度和磷可以降低铸铁的熔点的缘故,因此磷能增加铸铁的流动性及可铸性,但磷的增高会使铸铁的缩孔、缩松以及开裂倾向增加。对于灰铸铁,磷含量控制在低于3.0%;对于球墨铸铁,磷含量都控制在低于1.0%。

1、对基体组织的影响

P是促进石墨化元素。稳定珠光体和细化石墨。P在铸铁中随碳量增加溶解度降低。磷在球铁中的溶解度很低,当超过某一含量时,易偏析于共晶团边界形成磷共晶,降低铸件的塑性、韧性和强度。并且使铸件产生冷裂,控制P<0.06%。

磷很容易偏析,当质量分数接近0.1%时,就会出现体积分数2%的磷共晶,磷共晶熔点很低,在共晶团边界呈多角状分布,急剧恶化力学性能。

P元素可增加碳当量,提高铁液流动性,促进磷共晶形成。当含量大于0.05%时,将对球铁产生有害作用,大于0.04%时会造成金属渗漏。

2、对力学性能的影响

磷既显著提高塑-脆转变温度,又强烈降低球铁的上限冲击功。因此,低磷含量是生产低温高韧性球铁的关键因素之一。磷对球铁起到有害的脆化作用,主要是由于球铁组织中所形成的磷共晶,一种是三元磷共晶(1050℃、HV=933),另一种是二元磷共晶(950℃、HV=781),二者均属于硬脆组织并在晶间分布,成为球铁裂纹的发源地。

磷量每增加0.01%,脆性转变温度上升4.0~4.5℃。磷量由0.08%增加到0.1~0.12%,-40℃的冲击韧性下降50%以上。

磷使塑性和冲击韧性明显下降,显著提高脆性转变温度,容易出现缩松,具有明显的冷脆现象,容易冷裂。因在铸铁中不可脱磷,而且采取强化孕育和热处理只能减轻但不能消除磷的有害作用,故必须采用低磷生铁。

铸铁中加入P0.5~0.6%,耐磨性能好,对机械性能影响不大。P高使铸铁件产生热裂,与V、Ti、Cu、Mo并用,能改善机械性能。

含P量<0.4%,使铸铁强度和硬度增加,塑性降低。

含P >0.7~0.8%,强度和塑性降低,硬度增加。

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