铸件中化学元素的作用
铸造合金的化学成分对性能的影响分析
铸造合金的化学成分对性能的影响分析在铸造领域中，合金的化学成分对于最终产品的性能起着至关重要的作用。
通过调整合金的成分，可以实现对于铸件力学性能、耐蚀性、耐热性等方面的控制。
本文将对铸造合金的化学成分对性能的影响进行分析。
一、合金强度与成分关系在铸造合金中，元素及其含量会直接影响铸件的强度。
常见的合金元素包括铝、铜、锌、镁等。
铝合金是较为常见的铸造合金，其强度与铝的含量以及合金中其他元素的含量相关。
一般来说，铝合金中铝的含量越高，其强度就越高。
此外，铜作为合金元素的加入，可以有效提高铸件的强度。
二、耐蚀性与成分关系合金的耐蚀性是指合金在特定腐蚀介质下的抵抗能力。
不同成分的合金在耐蚀性方面表现出不同的特性。
例如，不锈钢合金中加入了铬元素，可以形成致密的氧化铬保护膜，提高其耐蚀性。
另外，钛合金中加入了钛元素，能够增加其在酸性介质中的耐蚀性。
三、热稳定性与成分关系热稳定性是指铸造合金在高温环境下的一系列性质表现。
从成分角度来看，钨合金是一种具有良好热稳定性的合金。
其主要成分钨的高熔点使得钨合金在高温下依然能够保持较好的强度和硬度。
此外，钼合金也是一种常用的高温合金，其成分中的钼元素能够提高合金的热稳定性。
四、导热性与成分关系导热性是指合金在传导热量方面的性能。
铝合金由于其良好的导热性能而被广泛应用于铸造领域。
铝合金中加入硅、铜等元素，能够进一步提高合金的导热性。
此外，铜合金也具有较好的导热性能，特别适用于一些导热要求较高的场合。
五、磁性与成分关系另一个需要考虑的性能是合金的磁性。
在铸造合金中，铁、镍等元素的加入会对合金的磁性产生明显影响。
铁合金是一类具有较好磁性的合金，其中的铁元素赋予了合金较高的磁导率。
而镍合金中加入镍元素能够增加合金的抗磁性能。
总结起来，铸造合金的化学成分对于最终产品的性能具有显著影响。
通过合金的成分调整，可以实现对铸件强度、耐蚀性、热稳定性、导热性以及磁性等方面性能的控制。
了解合金成分与性能之间的关系，对于优化铸造合金的设计和应用具有重要意义。
铸造中合金元素分析
1、铸铁的基本元素有哪些?各自的作用如何—对组织性能的影响?答：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。
2、铸造碳钢的基本元素有哪些?各自的作用如何?答：碳钢的基本元素有：碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)五大元素。
铸造碳钢是熔模铸造生产中应用极为广泛的材料。
碳钢的主要元素是碳，其含量为0.12-0.62%。
改变含碳量可在很大程度上改变钢的机械性能。
此外，钢中含有硅、锰、磷、硫四大元素，硅、锰有脱氧和去硫作用，但且含量变化不大，对性能的影响也不大。
磷、硫在钢中均为有害元素，并在不同质量要求的钢中均有一定的限制。
磷和硫在钢中含量越少越好。
3、铸造合金钢常用的合金元素有哪些?加入的目的是什么?答：(1)含碳量越高，钢的硬度越高，耐磨性越好，但塑性及韧性越差。
(2)硫是钢中有害元素，含硫量较多的钢在热压力加工时容易脆裂，这种现象通常称为“热脆”。
(3)磷能提高钢的强度，但使钢的塑性及韧性明显下降，特别在低温时影响更为严重，这种现象通常称为“冷脆”。
合金元素的作用
0.4-0.6
0.40
0.15
HT150
<20
20-30
>30
3.5-3.7
3.4-3.6
3.3-3.5
2.2-2.4
2.0-2.3
1.8-2.2
0.4-0.6
0.40
0.15
HT200
<20
20-40
>40
3.3-3.5
3.2-3.4
3.1-3.3
1.9-2.3
1.8-2.2
1.6-1.9
Sb（锑）
1．强烈促进形成珠光体
2．0.002%~0.01%时，对球墨铸铁有使石墨球细化的作用，尤其对大断面球墨铸铁有效
3．其干扰球化的作用，可用稀土元素中和
4．灰铸铁中的加入量为<0.02%，球墨铸铁中的适宜量为0.002%~0.010%
Bi（铋）
1．球墨铸铁中加铋能很有效地细化石墨球
2．大断面球墨铸铁中加铋能防止石墨畸变
0.15
0.10
HT400
>25
2.8-3.0
1.0-1.5
0.8-1.2
0.15
0.10
反球化元素的界限量
元素
Al
Ti
Pb
As
Sb
Bi
Zr
Sn
Te
Se界限量（%）0.Fra bibliotek50.07
0.002
0.05
0.01
0.002
0.03
0.05
0.003
0.0SSS3
2．能细化石墨，增加化合碳量，白口倾向有所增加，强度、硬度有提高趋势，加入量可在0.1%~0.3%
化学成分中各元素在铸件中的作用
2
Mn
在钢中形成MnS以代替FeS。因MnS熔点高（1620℃），且呈断续分布，不像FeS熔点988℃，呈网状分布在晶界，所以可减少热脆。
锰对钢的过热性（粗晶）很敏感，钢锭加热温度过高，易生粗晶，使锻造困难。锰对珠光体钢的可锻性影响较小，奥氏体锰钢临界点将降低。
3
Ni
炼钢时有Ni极易吸收氢形成大量气泡，锻造时引起开裂。Ni与Mn的作用相反，它促使硫化物成网状分布于晶界，使锻造时开裂，所以不宜在含硫的炉气中加热。
珠光体Ni钢在锻造时易形成片状破裂和带状组织。为了消除这种组织可采用镦粗和拔长交错进行，或在1000～1100℃下长时期扩散退火。
4
Cr
铬在钢中形成较稳定的碳化物，提高碳化物在钢中的溶解温度，减慢溶解速度。
铬能促进使铸锭生成大晶粒，冷却时沿晶界形成内裂。
高铬钢在空气中冷却即能淬火，常在表面生裂，所以不易锻造。
5
V
与碳形成稳定碳化物
V能使钢生成细晶组织，阻止过热，适当加入对锻性有利。
6
Mo
钼的熔点高，能降低钢的过热倾向它和Ni一样，使硫化物以网状分布在晶界。
含有0.7%C，2～5%Mo的钼钢，锻造时无特殊困难。这些钢在空冷时间淬火，要防止冷裂。Mo提高钢的热强性，提高变形抗力。
序号
元素
在钢中的形成物
对可锻性的影响
1
C
与Fe形成渗碳体Fe3C，与其它合金元素形成合金渗碳体(FeM)3C或合金碳化物。
所有碳化物都有硬度高、塑性低、熔点高的特点，但渗碳体型碳化物在加热到锻造温度时经适当保温可大部分或全部溶入固溶体中，而合金碳化物较难溶入固溶体中，对钢的可锻性影响最大。一般高合金工具钢含碳高，故具有变形抗力大，塑性差，碳化物不易被粉碎等特点。
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。
压铸铝合金中各元素的作用及其影响
压铸铝合金中各元素的作用及其影响Si—是压铸铝合金的主要元素，能改善合金的铸造性能。
硅与铝形成固溶体，577℃时，硅在铝中的溶解度为1.65%，保温为0.2%，含量至11.7%时，硅与铝形成共晶体，提高合金的高温造型性（流动性好），减少收缩率，无热裂倾向，所以，一般硅的含量都在10%左右，硅的含量过多时，出现游离硅的硬质点，使切削加工困难。
Cu—铜与铝形成固溶体，548℃时，铜在铝中的溶解度为 5.56%，保温为0.10%，铜增加，提高合金的流动性、抗拉强度和硬度。
但是抗蚀性和塑性下降，热裂倾向增大，一般情况1-2%左右。
Mg—在高硅铝合金中，加少量（0.2-0.3%）镁，可提高强度和屈服强度，提高合金的切削加工性。
镁增加到8%时，抗蚀性好，但是，铸造性能差，高温下的强度和塑性下降，冷却时收缩大，易产生热裂和疏松。
Mg2Si使铸件变脆。
一般规定＜0.3%，美国规定＜0.1%。
Zn—能提高铝合金的流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，可控制在一定范围内，锌增加，有较好的铸造性能和机械性能，切削加工性能也较好。
一般规定＜1%。
Fe—是有害杂质，铁增加，形成FeAl3,Fe2Al7.Al-Si-Fe片状和针状存在，降低机械性能和流动性，热裂性增大，抗蚀性能下降（表面氧化膜失去边失去连续性）。
铁比0.6%小时，易产生粘模（与压型焊合现象）。
比0.6%大时，粘模减轻，所以，一般控制在0.6-1.0%之间，对压铸件是有好处的，但不能超过1.5%，否则有害（形成合金化合物的硬点）。
Mn—锰在铝合金中减少铁的有害影响，故一般控制在0.5%以下，改善Cu-Si合金的高温强度，流动性好，适用耐蚀件。
含锰过高，合金会引起偏析。
Ni—能提高合金的硬度和强度，降低耐蚀性，能减少合金对模具的熔蚀，同时能中和铁的有害影响，提高合金的焊接性能。
一般在1.0-1.5%，铸件经抛光，能获较高的光泽表面。
Ti—加入微量的钛，能显著细化铝合金的晶粒组织，提高机械性能，降低合金的热裂倾向。
铸造基本知识
教育训练教材A 各化学元素的作用及控制范围。
碳硅碳硅比（碳当量）灰铸铁的含碳量大多在2.6%-3.6%，含硅量在1.2%-3.0%，碳硅都是强烈的促进石墨化的元素。
可用碳当量CE （CE%=C%+1/3（P+SI）%）来说明他们对灰铸铁金相组织和力学性能的影响。
提高CE值促进石墨片变粗，数量增加，强度和硬度下降。
降低CE值可减少石墨，细化石墨，但回导致铸造性能降低，铸件断面敏感性增大，铸件应力增大，硬度上升，加工困难。
CE值较低时，适当提高SI C。
强度性能会有所提高，但要注意缩松倾向增加和铁素体减少。
CE值提高时，提高C SI 反使强度下降，但没有减少反白口的倾向。
球铁中碳促进石墨化，减少白口，既减少渗碳体珠光体，增加铁素体，降低硬度，改善加工性能。
锰和硫普通灰铸铁的锰含量在0.4%-1.2%，硫含量在0.02%-0.15%。
锰和硫都是稳定碳化物，阻碍石墨化的元素，只要防止铁水氧化，正确使用孕育剂防白口的能力，锰量增加不仅增加并能细化珠光体。
为确保孕育剂的孕育效果，灰铸铁硫含量一般不低于0.05%-0.06%，硫与镁稀土亲和力很强，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率。
硫还促进形成夹渣，皮下气孔。
磷灰铁铸件的含磷量一般小于0.20%，磷可提高灰铸铁的耐磨性和硬度，随着磷的提高，韧性和致密性降低，磷量高往往是铸件冷裂的原因。
磷可促进白口化元素增加，铬（CR）铬能强烈形成碳化物，稳定珠光体，降低韧性塑性，提高强度硬度。
钼强烈形成碳化物，稳定并细化珠光体。
钛TI<0.2%能促进石墨化，稀土含量不足以抑制钛的反球化作用时，能降低球化率，严重降低力学性能。
锡稳定珠光体并增加珠光体强度，锡阻碍球化，不得超过0.1.%。
锑微量锑可细化石墨，改善石墨形态，抑制厚大断面出现碎快石墨。
强烈稳定珠光体，少量SB与MN 复合添加可改善铸态强度。
B.基体组织在铸铁中的作用铁素体改善韧性塑性，降低强度硬度，降低耐磨性，加工性良好。
灰铸铁中各元素作用
灰铸铁中各元素作用1、碳、硅碳、硅都是强烈地促进石墨化的元素，可用碳当量来说明他们对灰铸铁金相组织和力学性能的影响。
提高碳当量促使石墨片变粗、数量增加，强度硬度下降。
相反降低碳当量可减少石墨数量、细化石墨、增加初析奥氏体枝晶数量，从而提高灰铸铁的力学性能。
但是降低碳当量会导致铸造性能下降。
2、锰：锰本身是稳定碳化物、阻碍石墨化的元素，在灰铸铁中具有稳定和细化珠光体作用，在Mn=O. 5%〜1%范围内，增加锰量，有利于强度、硬度的提高。
3、磷：铸铁中含磷量超过0.02%，就有可能出现晶间磷共晶。
磷在奥氏体中的溶解度很小，铸铁凝固时，磷基本上都留在液体中。
共晶凝固接近完成时，共晶团之间剩余的液相成分接近三元共晶成(Fe-2% C-7% P)。
此液相约在955C凝固。
铸铁凝固时，钼、铬、钨和钒都偏析于富磷的液相中，使磷共晶的量增多。
铸铁中含磷量高时，除磷共晶本身的有害作用外，还会使金属基体中所含的合金元素减少，从而减弱合金元素的作用。
磷共晶液体在凝固长大的共晶团周围呈糊状，凝固收缩很难得到补给，铸件出现缩松的倾向较大。
4、硫：降低铁液流动性，增加铸件热裂倾向，是铸件中的有害元素。
很多人认为硫含量越低越好，实则不然，当硫含量w 0. 05%时，此种铸铁对我们使用的普通孕育剂来说不起作用，原因是孕育衰退的很快，常常在铸件中产生白口。
5、铜：铜是生产灰铸铁最常加入的合金元素，主要原因是由于铜熔点低（1083C），易熔解，合金化效果好，铜的石墨化能力约为硅的1／5，因此能降低铸铁的白口倾向，同时铜也能降低奥氏体转变的临界温度，因此铜能促进珠光体的形成，增加珠光体的含量，同时能细化珠光体和强化珠光体及其中的铁素体，因而增加铸铁的硬度及强度。
但是并非铜量越高越好，铜的适宜加入量为0. 2%〜0. 4%当大量地加铜时，同时又加入锡和铬的做法对切削性能是有害的，它会促使基体组织中产生大量的索氏体组织。
6、铬：铬的合金化效果是非常强烈的，主要是因为加铬使铁水白口倾向增大，铸件易收缩，产生废品。
ht200化学成分标准
ht200化学成分标准HT200是一种耐高温性、高强度、高耐蚀性的铸造合金，一般用于制造高温下工作的零件，如炉膛，喷嘴等。
它是一种由铸铁、镍和钼等多种元素组成的合金。
以下是HT200的化学成分标准及其各元素的作用：一、化学成分标准：碳(C)：3.3-3.6%硅(Si)：2.0-3.0%锰(Mn)：0.6-1.0%硫(S)：≤0.15%磷(P)：≤0.12%铬(Cr)：≤0.2%镍(Ni)：≤0.5%钼(Mo)：≤0.25%铜(Cu)：≤0.5%铝(Al)：≤0.1%二、各元素的作用：1.碳：增加材料的硬度，提高材料的抗磨性和耐蚀性。
2.硅：提高铸件的抗热膨胀性，改善铸件的流动性和冷却性能。
3.锰：提高材料的韧性和强度，改善铸件的切削性能。
4.硫：增加铸铁的熔点，改善铸件的流动性和流动性。
5.磷：提高铸铁的流动性和塑性，减少铸件的冷裂纹倾向。
6.铬：提高铸铁的耐热性和耐磨性，改善铸件的硬度和切削性能。
7.镍：提高铸铁的耐蚀性和耐高温性能。
8.钼：提高铸铁的耐蚀性，抗蠕变性和耐高温性。
9.铜：提高铸铁的抗腐蚀性和耐热性。
10.铝：增加铸铁的硬度和强度，改善铸件的抗热膨胀性和耐蚀性。
HT200作为一种高温铸铁材料，其化学成分标准保证了其具有出色的高温性能、强度和耐蚀性。
其中，碳的含量较高，可以提高材料的硬度和抗磨性，适合用于高温工作环境中。
硅的添加可以改善铸件的流动性和冷却性能，从而提高铸件的成型质量。
锰的含量适中，可以提高材料的韧性和强度。
硫和磷含量较低，可以减少铸铁的冷裂纹倾向。
铬、镍和钼的添加可以提高铸件的耐蚀性和耐高温性能，使其具有良好的抗蠕变性。
铜和铝的含量较低，可以增加铸件的硬度和强度，改善其抗热膨胀性和耐蚀性。
总之，HT200的化学成分标准确保了其具有出色的高温性能、高强度和高耐蚀性，使其成为制造耐高温零件的优质材料之一。
wcb化学成分中cr
wcb化学成分中cr
摘要：
1.WCB 铸件的概述
2.WCB 化学成分中的Cr 元素
3.Cr 元素在WCB 铸件中的作用
4.WCB 铸件的性能和应用领域
正文：
WCB 铸件，即碳钢管件，是一种广泛应用于石油、化工、电力等工业领域的铸件。
其中，WCB 代表的是碳钢管件的材质牌号，它主要由碳、硅、锰、硫、磷等元素组成。
在这些元素中，Cr 元素（铬）具有举足轻重的地位。
Cr 元素在WCB 铸件中的含量一般在1% 左右。
作为一种合金元素，Cr 的主要作用是提高WCB 铸件的耐蚀性能、耐磨性能以及抗氧化性能。
具体来说，Cr 可以在铸件表面形成一层致密的Cr2O3 保护膜，防止铸件在高温、高压、高湿的恶劣环境下发生腐蚀。
同时，Cr 还可以提高铸件的硬度，延长其使用寿命。
WCB 铸件凭借良好的性能，在多个领域都有广泛的应用。
在石油化工行业，WCB 铸件常用于制造法兰、阀门、管道等设备；在电力行业，WCB 铸件常用于制造锅炉、汽轮机、发电机组等设备；此外，WCB 铸件还应用于核工业、船舶制造、建筑工程等领域。
总之，WCB 铸件中的Cr 元素对其性能和应用领域具有重要意义。
压铸基础知识之压铸铝合金化学成分作用与影响_机械
2、压铸的特点
2）、压铸与其他铸造方法想比较的三大方面优点： 1. 产品质量好 铸件尺寸精度高，一般相当于6~7级，甚至可达4级；表面光洁
度好，一般相当于5~8级；强度和硬度较高，强度一般比砂型 铸造提高25~30％，但延伸率降低约70％；尺寸稳定，互换性 好；可压铸薄壁复杂的铸件。例如，当前锌合金压铸件最小壁 厚可达0.3mm；铝合金铸件可达0.5mm；最小铸出孔径为0.7mm ；最小螺距为0.75mm。 2.生产效率高 机器生产率高，例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小时可 压铸600～700次，小型热室压铸机平均每八小时可压铸 3000~7000次；压铸型寿命长，一付压铸型，压铸钟合金，寿 命可达几十万次，甚至上百万次；易实现机械化和自动化。 3.经济效果优良 由于压铸件尺寸精确，表泛光洁等优点。一般不再进行机械加 工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又 减少了大量的加工设备和工时；铸件价格便易；可以采用组合 压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。
铁能减少产品粘模倾向，易于压铸，在1.0%～ 1.5%是有益的，低于0.7%则使铝合金液易与模 具粘合而拉伤，以致铸件表面多肉或崩缺，特别 是当铁含量在0.6％以下时尤为强烈； 铝硅系、铝硅铜系合金若含过量铁，则会生成金 属化合物，从而使产品局部硬点，产品易产生裂 纹 故含铁量一般应控制在0.7～1.5％范围。但最高不 能超过 1.5％。
能提高耐蚀性和强度，但含量过多会产生 硬化和脆性，在适量锰的作用下，可减少 产品粘模倾向；
7）. 镍（Ni）
镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度， 降低耐蚀性。镍与铁的作用一样，能减少 合金对模具的熔蚀，同时又能中和铁的有 害影响，提高合金的焊接性能。当镍含量 在1～1.5％时，铸件经抛光能获得光洁的表 面。由于镍的来源缺乏，应尽量少采用含 镍的铝合金。
常用铸钢件化学成份及标准(一)2024
常用铸钢件化学成份及标准（一）引言：铸钢件是机械制造中常见的零件类型之一，其化学成分及标准对于材料性能的确定具有重要作用。
本文将依次介绍常用铸钢件的化学成分及标准，帮助读者了解铸钢件的材料特性和适用范围。
正文：一、低碳钢件1. 碳含量：一般在0.1%以下，以提高材料的延展性和可焊性。
2. 硅含量：控制在0.15-0.35%，以增加铸件的强度和耐磨性。
3. 锰含量：通常控制在0.6-0.9%，可提高材料的强度和硬度。
4. 磷含量：应控制在0.04%以下，过高的磷含量易导致脆性。
5. 硫含量：应控制在0.05-0.07%以内，过高的硫含量会降低材料的塑性和冷加工性能。
二、中碳钢件1. 碳含量：一般在0.3-0.6%，以提高材料的强度和硬度。
2. 锰含量：控制在0.6-1.2%之间，以提高耐磨性。
3. 硅含量：通常控制在0.15-0.35%，适当的硅含量可提高材料的强度。
4. 磷含量：控制在0.04%以下，过高的磷含量易造成脆性。
5. 硫含量：一般控制在0.05-0.07%以内，过高的硫含量会降低铸件的塑性和冷加工性能。
三、高碳钢件1. 碳含量：通常在0.6-1.4%之间，以提高材料的硬度和耐磨性。
2. 锰含量：控制在0.3-0.9%之间，以提高材料的韧性和强度。
3. 硅含量：通常控制在0.15-0.35%，可以提高材料的强度。
4. 磷含量：控制在0.04%以下，过高的磷含量会降低材料的塑性。
5. 硫含量：应控制在0.05-0.07%以内，过高的硫含量会降低铸件的冷加工性能。
四、合金钢件1. 合金元素：常见的合金元素包括铬、镍和钼等。
2. 铬含量：控制在1-3%之间，可以提高材料的耐腐蚀性和热稳定性。
3. 镍含量：通常控制在0.5-1.5%之间，可以提高材料的强度和韧性。
4. 钼含量：控制在0.1-0.5%之间，可以提高材料的耐高温和抗热蚀性能。
5. 其他合金元素：根据具体应用场景，还可以添加钛、钢、铌等元素，以改善材料的特性。
灰铸铁的组织和几种合金元素的影响
灰铸铁的组织和几种合金元素的影响（二）■ 中国铸造协会李传栻二．灰铸铁中常用的合金元素灰铸铁中所加的合金元素大体上可分为4类，即石墨化元素，渗碳体稳定元素，珠光体稳定元素和细化珠光体的元素。
铸铁凝固过程中，碳、硅、铝、硫、铜和镍等元素都有促进石墨形成的作用，可认为是石墨化元素。
但是，各元素的效能却很不相同，例如，铜的作用大约是硅的20%。
镍和铜还有双重作用：共晶转变时促进石墨化；共析转变时却抑制石墨化，有助于形成较多较细的珠光体，所以也可以将其视为珠光体稳定元素。
钛的影响也很复杂。
一般说来，钛是很强的碳化物形成元素，但当其含量很少时（如<0.08%），它的微细的化合物可作为石墨的核心，有促进石墨化的作用。
锡、锑、锰、钼、铬、钒和铌等都能阻碍石墨的析出和成长，增强形成渗碳体的倾向，都属于渗碳体稳定元素。
其中，钼的作用与其加入量有关。
铸铁中含钼量，<0.8%时，钼的作用温和，表现为使珠光体细化，含量提高就是渗碳体稳定元素。
一般认为：锰的作用是增加铸铁的珠光体量，提高铸铁的强度。
实际上，锰的作也是多方面，含量高时，会使石墨粗大，从而降低铸铁的强度。
本文的开始，我们就谈到了提高灰铸铁件的强度及其综合质量的目标，现在就从这个角度来谈谈灰铸铁中常用的合金元素。
1．锰和硫一般说来，硫是有害元素。
但对灰铸铁来讲，含少量的硫对于石墨的生核和共晶团的细化都有非常重要的作用。
所以，灰铸铁中的含硫量不宜低于0.06%，最好保持在0.06% ～0.08%之间。
含硫量太高（>0.1 8%），则各种有害作用都会显现，损害铸件的质量。
硫是化学活性强的元素，在铸铁中含锰量很低时，硫与铁生成化合物FeS（熔点1193℃），也与铁和碳形成低熔点的共晶体（含碳0.17%，硫31.7%，其余为铁，熔点975℃）。
FeS可以完全溶解于铁液中。
铁液凝固时，硫或FeS在奥氏体和渗碳体的固溶度很小，逐渐富集于剩余的液相中，最后以硫化物的形式析出，铸铁中含硫量为0.02%时，即可出现独立的硫化物。
球墨铸铁的化学成分及其对性能的影响
球墨铸铁的化学成分及其对性能的影响（一）球墨铸铁的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)五种元素。
对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。
为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。
以下就球墨铸铁中所含的化学成分及其含量对性能的影响做详细的阐述：1.碳的作用和影响：碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。
由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之间，碳当量在4.1～4.7%之间。
铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。
将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。
但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。
2.硅的作用和影响在球墨铸铁中，硅是第二个有重要影响的元素，它不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。
但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度，降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。
3.硫的作用和影响硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。
球墨铸铁中硫的含量一般要求小于0.06%。
4.磷的作用和影响磷是一种有害元素。
它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。
当含量大于0.05%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。
磷提高铸铁的韧脆性转变温度，当含磷量增加时，韧脆性转变温度就会提高。
5.锰的作用和影响球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，帮助形成炭化锰、炭化铁。
这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。
铸钢件中元素含量及钢件中的主要作用.
铸钢件中合金元素含量及钢件中的主要作用铸造普碳钢含： C 0.10% ～ 0.60% 属亚共析钢A：低碳铸钢 C < 0.20B：中碳铸钢 C ≤ 0.20% ～ 0.50%C：高碳钢 C > 0.50%碳钢中的化学元素除铁，碳外，主要包括Ｓi,Ｍn，Ｐ和Ｓ。
主要起作用是Ｃ，直接影响的金相组织和力学性能，Ｓi，Ｍn对力学性能起强化作用。
低锰钢：公称含Ｍn量1.10% ～ 1.80%。
Ｍn：提高铸钢件的强度，硬度，淬透性而不降低塑性。
含锰更高就损害钢的塑性，经热处理获良好的综合力学性能。
Ｍo:提高铸钢件的高温强度。
钒铁：提高铸钢件的强度和韧性。
钒铁加铌铁：合金铸钢件中提高综合力学性能，焊接性能。
硼铁：取代鉻，钼，镍等，来提高铸钢的淬透性，通过调质提高铸钢的强度，高韧性。
当Ｂ> 0.0025%造成“硼脆”损害钢的韧性。
标准规格含量应是0.001% ～0.005%耐磨铸钢称高碳钢。
含Ｃ达0.70% ～ 0.90%。
铸造高合金钢（高锰钢特种铸钢）高锰钢：抗冲击磨损性能强。
铸造不锈钢的耐腐性能，铸耐热钢的高温性能，铸耐低温钢的耐低温性能。
高锰钢就抗磨钢，公称含Ｍn量 13% Ｃ 1.00%左右性能表现：１.流动性能２.热裂性大３.铸件热应力大４.容易产生化学粘砂铸钢件的各种材质配方工艺低锰钢的配料方案：１.废钢95％２.锰铁1.8％３.硅铁1.0％４.鉻铁2.0％５.稀土0.5％（冲包）６.硼铁0.1％（冲包）成份含量：Ｃ0.38％Ｓｉ0.27％Ｍｎ1.1％Ｇｒ1.0％ＺＧ45钢的配料方案： 1. 废钢94% 2. 锰铁0.8% 简称普碳钢： 3. 鉻铁0.3% 4.生铁5.0%成份含量：Ｃ 0.2% Ｓｉ 0.2% Ｍｎ 0.5% 左右Ｐ 0.016%高鉻铁的配料方案： 1.鉻铁38% 2.锰铁2.5%3. 硅铁1.5%4.钼铁0.6%5.稀土0.4% （冲包）成份含量：Ｃ 0.7% Ｓｉ 0.85% Ｍｎ 5.50% Ｐ 1.0%铸钢件的各种材质热处理工艺锰钢产品热处理工艺： 1：0℃升温650℃保温1.5h在升温1050℃再保温3h后淬火（水冷）均匀。
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铸件中化学元素的作用
化学元素对钢的性能的影响
1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使
焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。
镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。
但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。
结构钢中加入钼，能提高机械性能。
还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。
在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。
它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。
改善焊接性能。
在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。
钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。
钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀
能力。
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。
钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。
在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。
在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。
铌可改善焊接性能。
在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。
铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。
缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。
当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。
钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。
铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。
铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。
这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习
惯上称稀土。
钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。
在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。
对钢材性能产生影响的元素
钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量．
（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．。