氮在铸铁中的作用及含氮高强度灰铸铁铸铁中的微量元素讲座之二_翟启杰

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1、技术讲座———氮在铸铁中的作用及含氮高强度灰铸铁!"!##$现代铸铁文章编号：$##3%23;)’!##$(#!%##!&%#,氮在铸铁中的作用及含氮高强度灰铸铁铸铁中的微量元素讲座之二翟启杰’上海大学材料工程系，上海!###&!(摘要：介绍氮在灰铸铁中的作用及含氮灰铸铁材料。其中包括氮在灰铸铁中溶解的热力学和动力学问题，氮对灰铸铁相变温度的影响，氮在灰铸铁中的分布，氮对灰铸铁组织和性能的影响，以及含氮高强度灰铸铁的生产。关键词：氮；灰铸铁；组织；性能中图分类号：F5$;3文献标识码：9#$$%&’($)*’+(,%-*-./0’1+(-0/-2)*’+(,%-3.(-’/*-*-,4*

2、,536’+%-,’57+/81+(-GH@>IJ%KJL’08MLNJ8OPEQJELLNJEQR8STOMUDV4W8EQW8JXEJYLNCJMU<4W8EQW8J!###&!<9WJE8(9:0’+/&’;FWLLVVLSMDVEJMNDQLEJEQN8UJNDEC8EZEJMNDQLE%SDEM8JEJEQQN8UJNDECB8CJEMNDZTSLZ/FWL[NDOL]C8DTMMWLMWLN]DZUE8]JSC8EZZUE8]JSCDVMWLCDOTMJDEDVEJMNDQLEJEQN8UJNDEC

3、CJMJDEML][LN8MTNLDVQN8UJNDE

4、在一个很长的时期内氮对灰铸铁性能的影响定的进展。没有引起人们的重视。直到$1)3年英国=9>?@的A8BCDE等人报导了氮可以改善灰铸铁的石墨"氮在灰铸铁中的溶解度形态，强化基体组织，从而提高其力学性能后，人虽然氮在空气中含量高达&2+，并能和除们才开始注意到氮对灰铸铁组织、性能和质量的惰性元素以外的大多数元素形成化合物，但是氮在铁液中溶解度是很低的，并且随着铁液成分收稿日期：!###%$!%!)和温度的变化而变化。作者简介：翟启杰<男’汉族(，;$岁，博士，教授’博士生导师(。细颗粒状，使之对基体的割裂作用大大减轻，明参考文献显提高韧性和抗磨损性能。-$.周庆德，主编/铬系抗磨铸铁-0

5、./高铬耐磨铸铁板锤在破’!(经过)##*以下亚临界处理，硬度提高碎机中的应用/安西交通大学出版社，$12&：$,$/-!.周庆德，主编/铬系抗磨铸铁-0./高铬铸铁热处理的研究/不大，但铸铁的韧性有较大幅度的提高，且其成西安交通大学出版社，$12&：$$1/本不高，可以应用于生产实践中。经过粉碎硫铁-3.杨相寿/45强效变质剂———一种含6、78多功能钢铁变质矿的生产实践表明，此高铬铸铁的使用寿命比高剂-9./山工铸造论文集’$(/$12)：)):,!/锰钢要高!#+左右，且每吨成本要比高锰钢节-;.李彦军/0!铸造高速钢中共晶碳化物的团球化研究-9./哈省,##元左右。尔滨工业大学博

6、士学位论文/$11&/-).张清，主编/金属磨损和金属耐磨材料手册-0./冶金工业出版社，$11$：!!,/%!&%技术讲座———氮在铸铁中的作用及含氮高强度灰铸铁!"!##$现代铸铁图$是:39;72,和N%%!*?!K%O#*!I?=CF>的溶解度曲线=$>。由该图可以看出，$?##@时氮LL在纯铁液中的溶解度可达到#A#BC。随着温度P#*$K$=CG(>%#*#I#=CH,>QO$Q的降低，其溶解度急剧下降。当温度下降到D##@由上式可知，氮在灰铸铁中的溶解度在时，其溶解度下降了$#倍，不足#A##BC。氮在铁=!>。#

7、*##DCE#*$$C左右。这一结果得到了实验证实液中溶解度受合金元素的影响很大。图!是一些常见合金元素对氮在铁液中溶解度的影响=$>。该!氮对灰铸铁相变温度的影响图表明，铸铁中的主要合金元素碳和硅都十分显采用’0%F%G(%H,合金，加入纯氮，用差著地降低氮的溶解度，而铸铁中常见的锰、铬、钒热分析和微分热分析方法测定了氮对灰铸铁平等元素提高氮的溶解度。由于铸铁中碳和硅的含衡及非平衡相变温度的影响。图I为’0%FI*!J%量远远高于