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铬Cr(熔点1480℃)

时间:2020-10-29      来源:http://www.wxoke.com

1、对基体组织的影响

铬是强烈稳定碳化物,阻碍石墨化的元素。铬在铸铁中形成复杂的铁-铬-碳化物,这种化合物常以块状或珠光体的一个组成部分的形式出现,即使在很高的温度下也很稳定。

铬的加入量范围从0.2%到30%,在普通铸铁中加入0.5%左右的铬,能细化石墨,增加珠光体数量,提高强度、硬度、白口深度、耐热性和耐磨性,但降低了加工性;铬含量在约超过0.8%时,就出现了游离碳化物,碳化物随着铬的增加而增加,同时断口变白,硬度增加,耐热性、耐磨性和耐腐蚀性也提高,但强度降低、加工性变差。

含铬耐热铸铁,当铬为0.5%~1.1%时,耐热温度可达600℃;铬为1.2%~1.9%时,可达650℃;铬为26%~30%时,可达1100℃;铬为32%~36%时,可达1200℃。

铬可无限溶解于铁,铬和碳的亲合力比碳和铁的大的多。铬可使共析转变温度提高。铬的碳化物呈网状偏析在共晶团边界且十分稳定,热处理不能消除,故一般控制在0.05%以下。

加铬可得到类似于完全珠光体的莱氏体与铁素体牛眼组织。加铬可使珠光体粒状化,须在680-750℃保温后空冷。加铬可改善淬透性。

Cr是强烈碳化物稳定元素,形成Fe-Cr-C复杂化合物,加入少量Cr可使晶粒细化,石墨均匀,加入量超过0.8%,即出现游离碳化物,且随加入量而增多。

在球墨铸铁中,含有很少量的铬(例如含铬Cr=0.1%),就会形成碳化物。由于这种碳化物偏析在共晶团边界,会形成网状分布的碳化物,而且即使使用热处理也难以消除。为此,把铬的质量分数一般控制在0.05%以下,以防止这种碳化物的形成。

在低铬合金球墨铸铁中,铬含量对石墨形态无显著影响,Cr含量增至1.6%时,球墨铸铁具有更佳的抗生长性、热疲劳性及高温氧化性。

2、对力学性能的影响

改善淬透性。含铬较少时不会增加脆性,但若同时含微量的锡(0.07%)就会增大脆性。加铬可使珠光体中的滲碳体稳定,故采用退火可得到粒状珠光体,在强度不变,硬度有所下降,但断后伸长率和冲击韧性均有增加,达到强度和塑性的良好配合。

加入Cr0.2~0.7%可提高耐磨性;Cr加入量超过0.5%可获得较高强度,每加入0.1%Cr使铸铁硬度提高8~10HB。Cr对冲击值影响不明显;

含Cr12~34%的铸铁抗磨性能很好;

加入Cr0.6%可阻止铸铁高温下长大和扭曲。工作温度750℃时,铸铁中加入Cr1.0~1.25%;高于750℃加入量应大于12%。此时还具有良好的耐蚀性能。

(铬在球铁中是特别强的碳化物促进元素,各种基体组织(铁素体和珠光体)铸铁的容许上限都是0.05%,铬还会因锰的存在而进一步加强碳化物产生作用。)

(铬的碳化物抵抗热分解的阻力极强,即使在高温下经长时间退火也不会分解。当铬含量超过0.1%时,就很难利用退火消除其碳化物。添加0.3%的铬会产生很强的碳化物产生趋势,此类铸件仅可用在耐磨耗高的环境中。)


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