五大元素对铸件的影响讲课稿
铸铁的基本元素的作用及对组织性能的影响
铸铁的基本元素的作用及对组织性能的
影响
铸铁的基本元素为 碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)五大元素。
五大元素对铸铁组织性能的影响
(1)、碳本身就是构成石墨的元素 在铸铁中是促进石墨化元素。
但碳量过高 力学性能降低。
(2)、硅是强烈促进石墨化元素 但硅量过高 易使石墨粗大 力学性能降低 若含硅量过低;则易出现麻口或白口组织。
(3)、硫在铸铁中是有害元素 它以FeS的形式完全溶解于铁液中 并能降低碳在铁中的溶解度。
此外 硫在铸铁中还能恶化铸铁的铸造性能 当铁液中存在有大量硫化物时 就会降低铁液的流动性 补缩性能差 容易产生裂纹等缺陷。
因此 在灰铸铁中一般将含硫量限制在0.1-0.12%以下。
(4)、锰在铸铁中首先表现出抵消硫的一些有害作用上 因此铸铁中含有适量的锰是有益的。
通常锰的含量应控制在06-1.2%范围内。
(5)磷能增加铁水的流动性和提高铸铁的耐磨性 即铸铁的硬度随着含磷量的增加而增高 韧性则降低。
因此 普通灰铸铁中一般将含磷量限制在0.3%以下。
磷对铸铁的石墨化影响不大。
硅碳比：0.52—0.65
锰硫比：7—12。
五大元素对铸件的影响
五大元素对铸件的影响 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT浅谈五大元素对铸件的影响摘要：本文主要阐述了碳、硅、锰、硫、磷五大元素在铸件及铸造过程中的影响及作用。
关键词：碳、硅、锰、硫、磷；影响；作用铸铁的出现，方便了人类，从此我们就离不开了铸铁件，人们就把铸铁件用于制作各种制品，例如：小到螺丝钉、炊具、容器、农业机具等生活用品，大到汽车、飞机、轮船、大炮、坦克等建筑军事器械。
铸铁的生产推动了人类社会文明的进步，随着科学技术和我国国民经济的发展，各行各业对铸铁件的质量提出了更高的要求，而铸铁件的铸造技术涉及了物理、化学、冶金、机械等多种学科，影响铸铁件质量的因素很多，因此正确地使用合理的铸造技术是提高铸铁件质量的保证，而影响铸铁件质量铸造过程的主要因素有：冷却速度、化学成分、温度、气体、炉料等，这就要求人们认真考虑这些因素对铸铁件的影响。
本人结合几年来的工作经验，现以化学成分为例，浅谈五大元素对铸件的影响。
影响铸件品质的常规元素主要有五种，分别是碳、硅、锰、硫、磷，以上元素我们叫做基本元素或俗称五大元素。
它们是直接影响铸件物理性能的一个重要因素。
其主要作用如下：一、碳元素是铸铁中最基本的成分。
它不但是区分钢或铁的主要依据，含碳量大于%是铁，低于%的称为钢，而且，在铸造过程中，碳影响着铸件的力学性能。
在铸造中适当的碳促进石墨化，减小白口倾向，即减少渗碳体、珠光体、三元磷共晶，增加铁素体，因而降低硬度改善加工性能；碳促进镁吸收率的提高；改善球化，以达到预期效果；碳能改善流动性，增加凝固时的体积膨胀；碳提高吸振性，减摩性，导热性。
但碳含量过高引起石墨漂浮，恶化力学性能，过低又易产生缩孔松缩等缺陷。
所以，对不同质量要求的铸件，合理选配碳含量一般是提高铸件质量的一种途径，例如：灰铁含碳量大多在%%，球墨铸铁在%%。
碳对中锰球墨铸铁的力学性能影响不明显，一般碳量高于%时易出现石墨漂浮，影响铸铁质量，碳低于%时，不利于石墨化故一般控制碳量在%%为宜。
球墨铸铁五大元素对铸件的影响(一)
球墨铸铁五大元素对铸件的影响（一）引言概述：球墨铸铁是一种强度高、韧性好的铸铁材料，它由铸造过程中加入的五大元素组成。
这些元素对球墨铸铁的性能和性质产生了重要的影响。
本文将分析和讨论这五大元素对球墨铸铁铸件的影响。
正文：一、锰对球墨铸铁的影响1. 锰的加入可以提高球墨铸铁的强度和硬度。
2. 适量的锰可以提高球墨铸铁的韧性和塑性。
3. 锰能够抑制碳化物的形成，从而提高球墨铸铁的耐磨性。
4. 高锰含量会导致球墨铸铁易发生热龟裂。
5. 锰元素对球墨铸铁的影响需要控制在合适范围内，以保证铸件的性能。
二、硫对球墨铸铁的影响1. 硫的加入可以提高球墨铸铁的流动性和润滑性。
2. 适量的硫能够提高球墨铸铁的抗氧化性能。
3. 硫可以促进铁液与砂型的分离，避免铸件表面出现毛刺。
4. 过高的硫含量会降低球墨铸铁的机械性能和耐腐蚀性能。
5. 控制硫含量是确保球墨铸铁质量的重要因素。
三、铜对球墨铸铁的影响1. 铜的加入可以提高球墨铸铁的耐腐蚀性能和耐磨性。
2. 适量的铜能够提高球墨铸铁的强度和硬度。
3. 铜可以改善球墨铸铁的热导性和导电性。
4. 过高的铜含量会导致球墨铸铁易发生热裂缝和变质。
5. 控制铜含量是确保球墨铸铁质量的重要因素。
四、镍对球墨铸铁的影响1. 镍的加入可以提高球墨铸铁的耐磨性和抗腐蚀性。
2. 适量的镍能够提高球墨铸铁的强度和硬度。
3. 镍可以改善球墨铸铁的热稳定性和抗氧化性能。
4. 高镍含量会增加球墨铸铁的生产成本。
5. 镍元素的控制需要根据具体应用需求进行调整。
五、钒对球墨铸铁的影响1. 钒的加入可以提高球墨铸铁的强度和硬度。
2. 适量的钒能够提高球墨铸铁的耐磨性和韧性。
3. 钒可以改善球墨铸铁的热稳定性和耐热性能。
4. 过高的钒含量会导致球墨铸铁易出现热裂缝和变质。
5. 钒元素的控制需要根据具体应用需求和工艺要求进行调整。
总结：通过对球墨铸铁的五大元素（锰、硫、铜、镍、钒）对铸件的影响进行分析，可以得出结论：这些元素的合理控制和添加可以调整和改变球墨铸铁的性能和性质，从而满足不同应用领域的需求。
铸铁五大元素的标准
铸铁五大元素的标准
铸铁的五大元素是指碳、硅、锰、硫、磷。
这些元素在铸铁中起到不同的作用和影响铸铁的性能。
1. 碳：是铸铁中最重要的元素之一，对铸铁的硬度、强度和韧性起着至关重要的作用。
铸铁中碳含量在2%以下，碳含量越高，铸铁的硬度和脆性越大，但韧性降低。
2. 硅：硅含量对铸铁的组织和性能有着重要影响。
适当的硅含量能够提高铸铁的流动性和润湿性，有利于铸件的充型和表面质量。
同时，硅还能够提高铸铁的耐磨性和抗腐蚀性。
3. 锰：锰能够提高铸铁的硬度和韧性，同时还能够改善铸铁的晶界和组织结构，提高铸铁的强度和冲击韧性。
4. 硫：硫是铸铁中的杂质元素，其含量对铸铁性能影响较大。
过高的硫含量会导致铸铁脆性增加，降低铸件的强度和韧性。
5. 磷：磷含量对铸铁的机械性能影响较大。
磷能够提高铸铁的腐蚀性能和抗疲劳性能，但过高的磷含量会导致铸铁的脆性增加。
以上是五大元素在铸铁中的主要作用和影响，不同的铸铁材料和应用领域对这些元素的要求和限制也会有所不同。
各种元素对铸铁组织性能的影响
各种元素对铸铁组织性能的影响1.C碳是铸铁的基本组元，在铸铁中的存在形式主要有两种，一种是以游离碳石墨的形式存在，另一种是以化合碳渗碳体的形式存在，也正是碳在铸铁中的这种存在形式可把铸铁分成许多类型可把铸铁分成许多类型,在灰铸铁中，碳的质量分数控制在2.7%-3.8%的范围内，碳主要以片状石墨形式存在，高碳灰铸铁的金相组织为铁素体和粗大的片状石墨，机械强度和硬度较低，但挠度较好；低碳灰铸铁的金相组织为珠光体和细小的片状石墨，有较高的机械强度和硬度，但挠度较差。
由于灰铸铁的成分位于共晶点附近，因此具有良好的铸造性能。
对于亚共晶范围的灰铸铁，增加碳含量能提高流动性，反之，对于过共晶范围的灰铸铁，只有降低碳含量才能提高流动性。
在QT中含C量高，析出的石墨数量多，石墨球数多，球径尺寸小，圆整度增加。
提高含C量可以减小缩松体积，减小缩松面积，使铸件致密。
但是含C量过高则降低缩松作用不明显，反而出现严重的石墨漂浮，且为保证球化所需要的残余Mg量要增多。
2.Si硅是铸铁的常存五元素之一，能减少碳在液态和固态铁中的溶解度，促进石墨的析出，因此是促进石墨化的元素，其作用为碳的1/3 左右，故增加硅量会增加石墨的数量，也会使石墨粗大；反之，减少硅量，会使石墨细小。
在灰铸铁中，硅的质量分数控制在1.1%-2.7%的范围内，一般碳硅含量低可获得较高的机械强度和硬度，但流动性稍差；反之，碳硅含量高，流动性好，机械强度和硬度较低。
当薄壁铸件出现白口时，可提高碳硅含量使之变灰；当厚壁铸件出现粗大的石墨时，应适当降低碳硅含量，并达到提高机械强度和硬度的目的。
Si是Fe-C 合金中能够封闭ｒ区的元素，Si使共析点的含C量降低。
Si提高共析转变温度，且在QT中使铁素体增加的作用比HT要大。
HT中C、Si 都是强烈促进石墨化的元素。
提高碳当量促使石墨片变粗、数量增多，强度和硬度下降。
降低碳当量可以减少石墨数量、细化石墨、增加初析奥氏体枝晶数量，从而是提高灰铸铁力学性能常采取的措施。
各元素在压铸铝中的作用
各元素在压铸铝中的作用一、硅(Si)硅是铝合金中最主要的合金元素之一，其含量通常在6-13%之间。
硅的作用主要体现在以下几个方面：1. 改善铝合金的流动性：硅能够使铝合金的液态流动性增强，有利于铝液在模具中充填，提高铸件的充模性能。
2. 提高铸件的强度：硅能够在铝基体中形成硅固溶体，增加了合金的强度和硬度。
同时，硅还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。
3. 提高耐热性能：硅能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。
在高温条件下，硅能够防止铝合金发生相变，保持其稳定的性能。
二、铜(Cu)铜是常用的铝合金元素之一，其含量通常在2-8%之间。
铜的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：铜能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。
2. 提高耐腐蚀性：铜能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。
3. 改善热处理性能：铜能够稳定铝合金的相结构，提高其热处理性能。
同时，铜还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。
三、镁(Mg)镁是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.2-1.5%之间。
镁的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：镁能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。
2. 改善铝合金的耐热性：镁能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。
同时，镁还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。
3. 改善铝合金的耐蚀性：镁能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。
四、锌(Zn)锌是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.1-3%之间。
锌的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：锌能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。
2. 改善铝合金的耐蚀性：锌能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。
3. 改善铝合金的耐热性：锌能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。
同时，锌还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。
五、锡(Sn)锡是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.1-1%之间。
五大元素对铸件的影响
五大元素对铸件的影响首先，铁素体是铸件的主要组织，对铸件的力学性能有着重要影响。
铸件中主要存在两种铁素体，即珠光体和草图体。
珠光体含有较多的铁和碳，具有良好的硬度和强度，但脆性较高；草图体则含有少量的碳和其他合金元素，具有良好的塑性和韧性。
若铸件中珠光体的含量过高，则铸件易出现脆裂和断裂的现象，影响铸件的强度和韧性；反之，若草图体的含量过高，则铸件的硬度和强度将受到影响。
其次，碳是铸件中最主要的合金元素，它对铸件的性能影响较为显著。
适量的碳含量能提高铸件的硬度和强度，并有利于提高铸件的热处理性能。
然而，过高或过低的碳含量都会对铸件产生负面影响。
碳含量过高时，铸件易出现脆性和破裂现象，影响铸件的韧性；而碳含量过低，则铸件的硬度和强度将降低。
再次，硅是铸件中重要的合金元素之一，它对铸件的性能有着重要的影响。
适量的硅含量能提高铸件的抗氧化能力和耐磨性，并有利于提高铸件的耐腐蚀性。
此外，硅还可以改善铸件的流动性，减少铸件的收缩缺陷和气孔缺陷。
然而，硅含量过高时，容易导致铸件变脆，降低铸件的韧性。
第四，锰对铸件的影响主要体现在提高铸件的强度和硬度方面。
适量的锰含量能够提高铸件的强度和硬度，并改善铸件的耐磨性和耐蚀性。
然而，锰含量过高则容易导致铸件的冷脆性增加，遇到冲击负荷时易产生断裂。
最后，硫是一种有害元素，它对铸件的影响主要是降低铸件的塑性和韧性，使铸件变脆。
因此，在铸造过程中要尽量控制硫的含量，避免其过高。
除了上述五个元素，还有其他一些合金元素，如钼、钒、铬等，它们也能对铸件的性能产生影响。
钼能够提高铸件的强度和硬度，增加铸件的耐蚀性；钒能够提高铸件的强度和硬度，改善铸件的高温抗氧化性能；铬能提高铸件的耐磨性和耐蚀性。
然而，这些合金元素的含量和相互作用也需要合理控制，以免产生负面影响。
综上所述，五大元素铁素体、碳、硅、锰和硫对铸件的影响是复杂而多样的。
适当的元素含量和相互作用能够提高铸件的力学性能、热处理性能和耐蚀性能，但过高或过低的含量会导致铸件的质量问题。
灰铸铁件常用合金元素及其作用
S
硫在铸铁中是有害元素。硫能完全溶于铁液， 并增强Fe-C原子间的结合力，因此是阻碍石 墨化的元素。此外硫还恶化铸铁的铸造性能， 降低流动性，增大裂纹倾向等。但是少量的 硫可以促进石墨生核并细化晶粒。因此灰铁 件中硫的含量最好控制在0.06%-0.08%。
以上五种元素广泛应用于所有灰铸铁件，除 某些特种用途的铸铁件外，硫、磷均被视为 有害元素，需要严格控制含量。
常见元素对铸铁基体的影响
条件 C、Si、Al Mn、Cr、Cu、Ni、Sn、Sb
Mo Cu、Ni、Mo
Mn、Ni
基本变化情况 铁素体增加 珠光体增加并细化 珠光体细化 形成贝氏体 形成奥氏体
C
碳是铸铁件中最重要的合金元素。碳是促进 石墨化的元素。碳在铸件中主要以自由碳 （石墨）和渗碳体两种形式存在。
除此之外，还有一些元素虽应用不如上述广 泛广泛，但也能对灰铁的性能产生影响。
Cr
铬能增加碳在奥氏体中的溶解度，是阻碍石 墨化的元素。铬促进珠光体生成的作用很强， 从而产生白口倾向，而通过细化珠光体晶粒 提高强度的作用也不明显。铸铁件中加铬主 要是为了提升耐磨度以及耐热度。
Mo
在灰铁中，钼是有效的促硬元素，但作用温 和。铸铁中，钼含量一般不超过0.8%。
Sb
锑是强烈促进珠光体形成的元素，同时微弱 促进石墨化并细化石墨。生产中可用来增强 灰铁强度，但含量应控制在0.03%以下，过 多会导致灰铁脆性增加。
Zn
锌具有细化石墨的作用，并能增加白口倾向。 在灰铸铁中加入0.3%可显著去除铁液中的氧。
The End
Si
硅是促进石墨化的元素。它降低碳在铁液中 和奥氏体的溶解度，从而促使其析出。硅对 铸铁有固溶强化的作用，但它同时使石墨粗 大并且促进铁素体的产生，因此总体上降低 了铸铁的强度。
五大元素对铸件的影响
浅谈五大元素对铸件的影响摘要：本文主要阐述了碳、硅、锰、硫、磷五大元素在铸件及铸造过程中的影响及作用。
关键词：碳、硅、锰、硫、磷；影响；作用铸铁的出现，方便了人类，从此我们就离不开了铸铁件，人们就把铸铁件用于制作各种制品，例如：小到螺丝钉、炊具、容器、农业机具等生活用品，大到汽车、飞机、轮船、大炮、坦克等建筑军事器械。
铸铁的生产推动了人类社会文明的进步，随着科学技术和我国国民经济的发展，各行各业对铸铁件的质量提出了更高的要求，而铸铁件的铸造技术涉及了物理、化学、冶金、机械等多种学科，影响铸铁件质量的因素很多，因此正确地使用合理的铸造技术是提高铸铁件质量的保证，而影响铸铁件质量铸造过程的主要因素有：冷却速度、化学成分、温度、气体、炉料等，这就要求人们认真考虑这些因素对铸铁件的影响。
本人结合几年来的工作经验，现以化学成分为例，浅谈五大元素对铸件的影响。
影响铸件品质的常规元素主要有五种，分别是碳、硅、锰、硫、磷，以上元素我们叫做基本元素或俗称五大元素。
它们是直接影响铸件物理性能的一个重要因素。
其主要作用如下：一、碳元素是铸铁中最基本的成分。
它不但是区分钢或铁的主要依据，含碳量大于%是铁，低于%的称为钢，而且，在铸造过程中，碳影响着铸件的力学性能。
在铸造中适当的碳促进石墨化，减小白口倾向，即减少渗碳体、珠光体、三元磷共晶，增加铁素体，因而降低硬度改善加工性能；碳促进镁吸收率的提高；改善球化，以达到预期效果；碳能改善流动性，增加凝固时的体积膨胀；碳提高吸振性，减摩性，导热性。
但碳含量过高引起石墨漂浮，恶化力学性能，过低又易产生缩孔松缩等缺陷。
所以，对不同质量要求的铸件，合理选配碳含量一般是提高铸件质量的一种途径，例如：灰铁含碳量大多在%%，球墨铸铁在%%。
碳对中锰球墨铸铁的力学性能影响不明显，一般碳量高于%时易出现石墨漂浮，影响铸铁质量，碳低于%时，不利于石墨化故一般控制碳量在%%为宜。
二、硅元素是铸件中的有益元素，它和碳元素一样，能促进石墨化，以孕育剂的方式添加的硅作用更明显。
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能的影响
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能的影响硅(Si)是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。
含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。
并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni) 和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。
若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。
锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。
再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。
MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。
锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
铝合金中各元素对铸造与铸件的影响
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能有什么影响？以下对几个主要元素略作说明：硅(Si)硅(Si)是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8~ 1.0 %反而好压铸。
含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。
并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni)和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。
锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。
若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。
锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。
再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。
MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。
锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
各元素对铸钢件的影响
不同的元素对钢材性能的影响（1）碳；含碳量越高，刚的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越差．（2）硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫作热脆性．（3）磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫作冷脆性．在优质钢中，硫和磷要严格控制．但从另方面看，在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性是有利的．（4）锰；能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它的物理性能．（5）硅；它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢中含有一定量的硅，能改善软磁性能．（6）钨；能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的耐磨性．（7）铬；能提高钢的淬透性和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用．（8）钒；能细化钢的晶粒组织，提高钢的强度，韧性和耐磨性．当它在高温熔入奥氏体时，可增加钢的淬透性；反之，当它在碳化物形态存在时，就会降低它的淬透性．（9）钼；可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和娇顽力．（10）钛；能细化钢的晶粒组织，从而提高钢的强度和韧性．在不锈钢中，钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象．（11）镍；能提高钢的强度和韧性，提高淬透性．含量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力．（12）硼；当钢中含有微量的（0.001 －0.005 ％）硼时，钢的淬透性可以成倍的提高．（13）铝；能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时效．提高钢
在低温下的韧性，还能提高钢的抗氧化性，提高钢的耐磨性和疲劳强度等．（14）铜；它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时更为明显。
铸件5元素的影响及作用
文章摘要:灰铸铁通常含有wP=0·02%-1·3%,含磷量越高则铸件孔洞类缺陷（缩松、缩孔）越多,即铸件断面上出现分散而细小的缩孔,有时借助放大镜才可发现。
缩松影响铸件致密性,铸件试压可能产生渗漏;但含磷量太低又会导致金属渗透（机械粘砂）和飞翅（飞边）, 文章关键词:金属渗透铸件缩松磷含量灰铸铁孔洞类缺陷机械粘砂含磷量文章快照:松、缩孔)越多，即铸件断面上出现分散而细小的缩孔，有时借助放大镜才可发现。
缩松影响铸件致密性，铸件试压可能产生渗漏；但含磷量太低又会导致金属渗透(机械粘砂)和飞翅(飞边)，即铸件表面粘附一层砂粒和金属的机械}昆合物。
铸件表面产生厚薄不均的金属薄片，多出现在铸型分型面和芯头与芯座接合处，影响铸件外观质量及表面粗糙度，增加铸件清理工作量。
对于技术条件要求较高的铸件，含磷量的控制是很重要的，因含磷量的变化对铸件致密性、外观质量起到举足轻重的作用，故对灰铸铁中含磷量的控制是必要的。
下面谈谈我们在这方面的若干生产实践。
1．低磷含量促进铸件致密-陛当W。
>0．02％时，会形成一种低熔点二元或三元磷共晶组织存在于晶界，非常细小且分散，在共晶团周围及铸件热节处，会导致细小孔洞的产生，即铸件缩松或不致密。
生产统计数据表明，铸件不致密的概率随铸件含磷量的增加而增加。
为了获得高的、稳定的铸件致密性，一般控制W：0．04％～0．06％。
若W增加到约0．1％时，会使铸件缩松、不致密性明显增加。
2．低磷含量促使金属渗透和飞翅产生低磷含量促进铸件致密性，但同时也促使金属渗透和铸件飞翅的产生，这会增加铸件清理工作量和铸件成本。
由全废钢或大部分废钢生产的灰铸铁，其W：0．02％～0．04％时，就经常发现这类缺陷。
增加磷含量则可消除或减轻这类缺陷。
3．控制磷含量的实际意义和措施(1)较低的磷含量对生产某些致密性要求较高的铸件是至关重要的，例如缸盖、液压件等。
当W。
从0．06％增至0．1％左右，会使铸件产生缩松的几率增加。
铁的五大元素及性能影响
铁的五大元素及性能影响
铸件五大元素及性能影响
灰铸铁中含有碳（C）、硅(Si)、锰（Mn）、磷（P）、硫(S)、等5元素，这些元素对铸件的性能均有一定的影响。
碳（C）:在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，责难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。
石墨强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。
硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石磨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。
锰（Mn）：能溶于铁素体和渗（shen）碳体，在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。
磷（P）：属于有害元素，但磷减低了生铁熔点可使铁水的流动性增加，所以在有的制品内往往含磷量较高。
然而磷又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。
硫（S）：在生铁中时有害元素，它促使铁与碳结合使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，是生铁产生热脆性并减低铁液的流动性，故含硫高的生铁不适于铸造细件，铸造中硫的含量最多不得超过0.06%.(车轮生铁除外)。
制动钳属于灰铸铁，五大元素的成分比例为：C：2.9%-3.2% S≤0.12% Mn：
0.8%-1.1% Si:1.4%-1.7% P≤0.15%.。
各元素对铸造性能的影响
各元素对铸造性能的影响
C：有利于改善流动性。
Si：降低熔点改善流动性还是良好的脱氧剂。
中碳钢中Si由0.25%增至到0.45%时由于良好的脱氧作用，流动性明显提高。
高锰钢中硅含量过低容易出现冷隔。
Mn：缩小结晶范围提高流动性。
增加体积收缩，增加冷、热裂倾向。
生成氧化锰氧化锰与二氧化硅作用易形成化学粘砂。
S：生成MnS、AI2S3降低流动性并增加热裂倾向。
P：改善流动性增加冷、热裂倾向。
Mo：低合金范围内降低流动性。
质量分数高时提高高温强度，改善热裂倾向弥补硫磷缺陷。
Cr：生成夹杂物及氧化膜使钢液变稠不好浇注，降低流动性。
增加体积收缩量，增大缩孔倾向。
减少导热性，增大热裂倾向。
Ni：改善流动性。
含量过高易形成枝晶，增大热裂倾向。
Al：作为合金元素加入时形成Al2S3和Al2O3夹渣和氧化膜。
降低流动性，增大收缩和热裂倾向。
做脱氧剂加入时，质量分数小于5%，有良好的脱氧作用，改善流动性。
Re：作为合金元素加入时增加流动性、降低热裂倾向。
注：合金元素量多种比一种好但一定要适量，要注意节约资源。
球墨铸铁中五元素对金相组织与机械性能的影响作用
球墨铸铁中五元素对金相组织与机械性能的影响作用一、碳元素——对金相组织与机械性能的影响1、当碳当量小于4.5~4.7%时，增加含碳量可提高镁的吸收率，有利于球化。
2、碳高铁水流动性好，凝固期间析出石墨最多，石墨化体积膨胀增加，补偿收缩增加铸件致密性，改善机械性能。
3、在共晶成分以上，增加含碳量易产生石墨漂浮，降低机械性能。
4、降低含碳量易产生游离渗碳体，使机械性能降低，脆性增加，同时增加缩孔，缩松等铸造缺陷。
二、硅元素——对金相组织与机械性能的影响1、硅是强烈的石墨元素，即使石墨结晶，又使渗碳体分解。
因此，提高含硅量，石墨球径减小，数量增加，形态圆整。
2、硅量增加，铁素体增加，珠光体减少，强度和硬度降低，塑性和韧性提高。
3、硅具有强化铁素体的作用，当含量大于3.3%时，脆性增加，塑性降低。
4、硅使共晶点向左上方移动，使凝固区间缩小，增加流动性，减少缩松。
三、锰元素——对金相组织与机械性能的影响1、锰降低共析转变温度，从而稳定并细化珠光体组织，在石墨化退回时，阻止珠光体的分解。
2、锰促使渗碳体形成，增加锰量可提高强度，降低塑性、韧性。
当组织中出现较多自由渗碳体时，除硬度外，其他性能均下降。
3、锰增加过冷奥氏体稳定性，使S曲线右移。
加入量为0.5%为宜。
四、磷元素——对金相组织与机械性能的影响1、磷在铁中具有一定的溶解度，超过此值在组织中出现二元或三元磷共晶，沿晶界分布，破坏了晶粒间的结合能力，因此使球铁的强度下降。
2、磷增加晶间缩松倾向，降低机械性能。
3、在热处理中，磷不阻碍共晶渗碳体的分解，而阻碍共析渗碳体的分解。
4、磷提高脆性转变温度范围，增大冷裂性。
5、随着磷含量增加，缩孔，缩松倾向增加。
五、硫元素——对金相组织与机械性能的影响1、硫与稀土、镁具有很强的结合能力，原铁液含硫高会消耗过多球化剂，而出现球化不良和球化衰退。
2、原铁水含硫量高，球化剂加入量大，处理后铁水温度低，铁水中夹杂物多，铁水表面氧化结膜温度高，铁水流动性差，容易使球铁产生夹渣、皮下气孔等缺陷。
废钢中各元素对铸件质量的影响
废钢中各元素对铸件质量的影响金属元素在铸造生产中就像我们炒菜一样，有些是主材，有些是辅材。
现在，，几乎所有的铸造厂都在用废钢加回炉料、或废钢加生铁的混合配组方来生产铸件。
所以，了解废钢中的常存元素就成为每名铸造人必修的功课。
下面是废钢中各金属元素对铸件质量影响的介绍：为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的元素称为合金元素。
常用的合金元素有铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、硅、锰、铝、铜、硼及稀土等。
磷、硫、氮等在某些情况下也起到合金的作用。
1、Cr 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。
含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。
铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。
在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
2、Ni 镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。
一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。
据统计，每增加1%的镍约可提高强度29.4Pa。
随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。
镍在提高钢强度的同时，对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。
对于中碳钢，由于镍降低珠光体转变温度，使珠光体变细；又由于镍降低共析点的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素钢比，其珠光体数量较多，使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。
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五大元素对铸件的影
响
浅谈五大元素对铸件的影响
摘要：本文主要阐述了碳、硅、锰、硫、磷五大元素在铸件及铸造过程中的影响及作用。
关键词：碳、硅、锰、硫、磷；影响；作用
铸铁的出现，方便了人类，从此我们就离不开了铸铁件，人们就把铸铁件用于制作各种制品，例如：小到螺丝钉、炊具、容器、农业机具等生活用品，大到汽车、飞机、轮船、大炮、坦克等建筑军事器械。
铸铁的生产推动了人类社会文明的进步，随着科学技术和我国国民经济的发展，各行各业对铸铁件的质量提出了更高的要求，而铸铁件的铸造技术涉及了物理、化学、冶金、机械等多种学科，影响铸铁件质量的因素很多，因此正确地使用合理的铸造技术是提高铸铁件质量的保证，而影响铸铁件质量铸造过程的主要因素有：冷却速度、化学成分、温度、气体、炉料等，这就要求人们认真考虑这些因素对铸铁件的影响。
本人结合几年来的工作经验，现以化学成分为例，浅谈五大元素对铸件的影响。
影响铸件品质的常规元素主要有五种，分别是碳、硅、锰、硫、磷，以上元素我们叫做基本元素或俗称五大元素。
它们是直接影响铸件物理性能的一个重要因素。
其主要作用如下：
一、碳元素是铸铁中最基本的成分。
它不但是区分钢或铁的主要依据，含碳量大于1.7%是铁，低于1.7%的称为钢，而且，在铸造过程中，碳影响着铸件的力学性能。
在铸造中适当的碳促进石墨化，减小白口倾向，即减少渗碳体、珠光体、三元磷共晶，增加铁素体，因而降低硬度改善加工性能；碳促进镁吸收率的提高；改善球化，以达到预期效果；碳能改善流动性，增加凝固时的体
积膨胀；碳提高吸振性，减摩性，导热性。
但碳含量过高引起石墨漂浮，恶化力学性能，过低又易产生缩孔松缩等缺陷。
所以，对不同质量要求的铸件，合理选配碳含量一般是提高铸件质量的一种途径，例如：灰铁含碳量大多在
2.6%-
3.6%，球墨铸铁在3.5%-3.9%。
碳对中锰球墨铸铁的力学性能影响不明显，一般碳量高于3.9%时易出现石墨漂浮，影响铸铁质量，碳低于3.0%时，不利于石墨化故一般控制碳量在3.0%-3.8%为宜。
二、硅元素是铸件中的有益元素，它和碳元素一样，能促进石墨化，以孕育剂的方式添加的硅作用更明显。
对于铸态球磨铸件，增加含硅量有双重作用，一方面它使渗碳体、珠光体、三元磷共晶减少，铁素体增加，因而降低强度和硬度，改善铸件塑性；另一方面硅固溶强化铁素体，使屈服点和硬度提高；硅改善铸造流动性，增大凝固时体积膨胀；硅能改善耐热、耐蚀性。
增加硅量，特别是孕育硅量，能够显著的控制碳化物的数量，因此，硅是抑制中锰球墨铸铁白口倾向的强力元素。
硅在一定范围内，有利于强度和韧性的提高，但使抗磨性能有所降低。
故要取合适的量。
一般情况下，灰铸件硅含量在
1.2%-3.0%，球墨铸件中硅在
2.0%-
3.0%。
三、锰是铸件重要元素之一，适量的锰，有助于生成纹理结构，增加坚固性和强度及耐磨性。
锰和硫一样都是稳定的化合物，是阻碍石墨化的元素，当与硫共存时，锰与硫的亲和力较大，会结合成MnS等化合物，在适当温度时，不仅无阻碍石墨化作用，还能中和硫，起着除硫作用。
锰达到一定量时，能使铸件强度高、硬度高、密度高、耐磨等优点，此时硅量也相应提高。
锰易在共晶团边界产生偏析，铸态下易生成碳化物，增加锰量，会恶化力学性能。
因此锰的含量一般应低。
但是锰能稳定奥氏体，促使形成奥氏体基体时，
可成为弱磁性球墨铸铁，具有良好抗磨性。
锰固溶于奥氏体中，与铁形成置换式固溶体，并且，由于锰比铁对碳具有更强的亲和力，它组织碳从固溶体中扩散和析出，起到了稳定和扩大奥氏体区的作用。
四、磷是有害元素，被作为杂质对待。
磷往往是影响铸件力学性能，尤其使韧性和致密性降低，是造成铸件开裂的主要原因。
因为磷在铸件中溶解度很低。
如P<0.05%时，固溶于铁，对球墨铸件力学性能没有明显的不良影响。
在铸铁中磷是一个容易偏析的元素，当铸件中磷含量达到0.05%时，已有可能形成磷共晶，对大多数铸件来说，磷共晶会增加铸件脆性，严重恶化了力学性能。
例如：在球墨铸铁中，磷量由0.04%-0.05%提高到0.2%，抗拉强度由
800Mpa -850Mpa，降低到650Mpa-700Mpa，伸长率由3.5%-4%下降到1.5%-
2.0%。
因此磷应限制含量最好在0.04%以下。
但是磷能提高硬度，改善耐磨性，在某些耐磨铸铁中，要加入磷，其目的是利用磷共晶的耐磨
性。
五、硫也是一种杂质，属有害元素。
在铸造中，硫元素与Mn、Mg等其他元素亲和力强，产生稳定的碳化物，阻碍石墨化，消耗铁液中的球化元素，形成MgS、MnS等残渣，由于硫的消耗作用使有效的残留球化元素含量过低则降低球化，还促进形成夹渣，皮下气孔等缺陷。
由于硫降低球化率，加快球化衰退以及形成夹渣等使力学性能下降或不稳定。
硫元素应除去，应该含量低。
在普通灰铁中，硫含量一般在0.02%-0.15%，在球墨铸铁中S≤0.02%，有时可视情况而定。
由此可见，铸铁实际上是一种以碳、硅、锰、硫、磷等元素为基础十分复杂的化学过程。
其中碳、硅是最基本的成分，锰含量一般较低时影响不大，
硫、磷常被看做是杂质，因此常加以限制。
其中每一个元素对铸铁的品质、凝固结晶、组织和性能均有一定的影响和作用。
这就要求铸造者在铸造过程中应对五大元素进行合理配比，它是提高铸件质量的一条途径。