硅在铸铁中的作用

高Si/C值铸铁是普通灰铸铁中，调整其中硅与碳的含量，使其比值大于0.65, 以提高其抗拉强度的铸铁。在我国机床、内燃机、液压件和造船行业铸铁车间中, 这种铸铁被推广采用。本文就这种铸铁成份及凝固特点,综论如下：

一、硅在铸铁中的作用

    硅是强烈促进石墨化的元素 , 这一作用有下述三个方面的含义：

    ①碳溶解度的变化。铸铁作为铁碳合金，碳在铁水中的溶解度受硅锰等元素的影响。硅能减少碳的溶解度，使碳在铁水中和奥氏体中溶解能力降低，提高了碳的活度，在铸铁凝固的过程中，硅使共晶温度推移至含碳量较低的位置，硅促使石墨共晶凝固而不是渗碳体共晶凝固，这就是硅促进石墨化的第一个方面。

    ②共晶平衡温度差△T扩大，在铁碳合金相图中，稳定的石墨共晶和介稳定的渗碳体共晶平衡温度之差较小，仅为6℃，但在高Si/C铸铁中，含硅量高，石墨共晶的平衡温度提高，渗碳体共晶的平衡温度显著下降，使△T增大，铸铁凝固过程中，铸件将不出现渗碳体，达到促进石墨化的目的。由于增大△T的值，使高硅碳比铸铁铸出的床身边角和飞次，不出现白口。

③共晶生长速度的改变。由试验数据可以得知，低硅碳比与高硅碳比的铸铁的临界冷却速度分别为113℃/min和160.6℃/min。所谓临界冷却速度及曲线转折点对应的冷却速度。从中可以看出对高硅碳比铸铁而言，即使快速冷却，也能石墨化。硅提高了临界冷却速度，前述的高硅碳比铸铁件飞刺无白口，根据临界冷却速度变化也能说明。

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                                           2021年12月8日