Mn合金化在高牌号铸态球墨铸铁中的生产实践

1、    mn合金化在高牌号铸态球墨铸铁中的生产实践    占多产 陈国香随着汽车工业的发展和产业间竞争的加剧，对汽车铸件的综合机械性能及性价比的要求越来越高，因此高牌号铸态球墨铸铁的生产应用研究，对提升产品质量和竞争力具有十分积极的意义。本研究从生产实际出发，通过控制铸件的化学成分，强化孕育，尤其是调整mn元素的合金化加入量，获得铸态珠光体一铁素体混合基体高牌号球墨铸铁，在降低企业铸件生产成本的同时，显著提高铸件的产品质量，并在全顺单胎轮毂的生产现场得到验证。1锰在球墨铸铁中作用锰能阻碍渗碳体和铁素体的分解，在球铁中由于锰很少与硫结合，而主要起稳定珠光体

2、和碳化物的作用，可使铸态下珠光体增加并细化。锰还可固溶于铁素体，起强化铁素体的作用。因此，在铸态高牌号球墨铸铁件的生产实践中，对锰的加入量控制显得十分重要，一般工艺上控制在0.40.6，并普遍认为过高的锰含量在球铁中偏析严重，会降低铸件的冲击韧性。本研究突破传统球铁生产中对锰加入量的局限，采用提高锰加入量，获得综合机械性能符合要求的铸态高牌号球墨铸铁。2试验结果与分析2.1试验结果锰加入量的变化对球铁试样力学性能和金相组织的影响如表1所示。从表1中试样c11、c12、d11可以看出，锰量从0.48增加到1.2，强度从473mpa提高到738mpa，硬度从hb170增加到hb240，而延伸率从2

3、1.86下降到5.3。因此在提高碳量，保证球化，加大孕育的情况下，锰量在0.70.9范围可生产qt50010、qt550-7，锰量在0.91.1范围可生产qt600-5、qt700-3。表1 mn加入量的变化对机械性能的影响2.2试验结果分析铁水经球化处理，球铁中的锰主要起合金化作用，稳定和细化珠光体。锰溶于铁素体中提高了强度硬度，并降低了塑性韧性，其中f11虽然锰量较低，而强度却为695mpa,延伸率为6.9，这可能与含碳量偏低，过冷倾向较大，珠光体量较多，铁素体较少有关。锰同时又是碳化物形成元素，在球铁有严重偏析倾向晶界上的锰量比晶内高3-4倍，使晶界处形成珠光体，严重时形成碳化物，导致球

4、铁的塑性韧性降低，因此对于薄壁(6mm)或厚壁(>150mm)的球铁件都应选用低锰(0.20.4)的成分，而对于珠光体球铁，锰可选在(0.40.6)范围或(0.60.8)范围。我们认为，在不出现晶界碳化物的基础上，在加工性能较好不出现加工硬点的条件下，提高碳量加强孕育，适当扩大锰量，对降低球铁生产成本是有利的。为此对部分阶梯试块进行了硬度测定，从表硬度值看，各阶梯面的硬度差较小(35)，最小者为含锰量为1.1的阶梯试块，其硬度差为hb23，而对含锰量为1.2的e12晶界和晶内的显微硬度为hv113。3结论(1)对y块试样和轮毂进行硬度检测，各截面硬度差小于hb40，硬度分布均匀；硬度值低于国际相应牌号的硬度，切削加工性能良好。(2)铸态球铁生产中，在原、辅材料质量稳定、质量好的条件下不需要过分地限制锰合金的加入量。在我们的试验条件下，锰量增加，强度、硬度有较大幅度增加，塑性值下降；但仍在国标强度对应的