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碳当量对材料性能的影响

    决定灰铸铁性能的主要因素为石墨形态和金属基体的性能。当碳当量（CE=C+1/3Si）较高时，石墨的数量增加，在孕育条件不好或有微量元素时，石墨形状恶化。这样的石墨使金属基体能够承受负荷的面积减少，而且在承受负荷时产生应力集中现象，使金属基体的强度不能正常发挥，从而降低铸铁的强度。在材料中珠光体具有好的强度、硬度，而铁素体则质底较软而且强度较低。当随着C、Si的量提高，会使珠光体量减少，铁素体量增加。因此，碳当量的提高将在石墨形状和基体组织两方面影响铸铁铸件的抗拉强度和铸件实体的硬度。在熔炼过程控制中，碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。

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视频作者：安徽伟工机械科技有限公司

通过大量实践，对于HT250、HT300等灰铸铁来说，废钢左右强度、生铁影响组织。配料禁忌高比例废钢（尤其是船板）与高比例回炉料（浇冒口、废铸件、铁屑）搭配，合成灰铁的废钢加入量不宜超过50%;高比例废钢（尤其是船板）与含硫磷高的生铁搭配;回炉料超过40%（浇冒口、废铸件、铁屑）。 配料优化组合（%）组成生铁废钢回炉料

配比A403030、配比B304030、配比C204040、配比D205030 锰硫含量需要提时锰的含量可达1.0－1.2%，但不要求相应提高硫的含量（关于灰铁中的硫含量，另行分析）。

某公司为了节约成本，多用废钢，在两个月内试制合成高牌号灰铸铁，废钢用量一度达60%，有一段时间除加入废钢外另加回炉料和少量铁屑，初质量不错，但一段时间后发现铸件批量缩孔、缩松和有白色硬斑，并且持续不断越来越严重。

为了减少铁水中的MnS含量，一般用加入量的铁（低S低Mn）来调整，另外提高孕育效果，可使MnS细化，减弱其不良影响。

废钢加入量过大时，由于废钢熔点在1530度左右，而生铁和回炉料的熔点只是1230度左右，多用废钢增加了电耗，加大了铁水的过冷倾向，还吸附大量的氮气，一般来说合成铸铁工艺并不适用于灰铸铁，而比较适用于球铁。

树脂砂铸件裂纹的产生：树脂砂型铸件的热裂倾向比水玻璃砂和粘土砂型的铸件大，这可能是由于树脂砂型刚性好,热膨胀系数大，加上铸件冷却速度慢等因素造成的。防止措施：提高型( 芯) 退让性；造型( 芯) 时，背砂中埋入发泡聚块,尽量减薄型( 芯) 的吃砂量，做空心芯等；在易发生裂纹的部位用锆砂和铬铁矿砂代替硅砂，可明显减轻裂纹，这是因为这二种材料热膨胀系数低；改变浇注系统，使铸件达到同时凝固； 在允许条件下，对铸件结构作合理修改；适当降低浇注温度，对减少裂纹有； 在易发生裂纹处设置防裂筋；情况下，以磷酸代替硫酸类固化剂； 合理使用冷铁和其他激冷措施。