铸造低合金钢的铸造性能

铸造低合金钢的铸造性能

锰系铸造低合金钢：

锰在低合金钢中的主要作用是能显著地提高钢的淬透性，使正火组织中的珠光体数量

增多，分散度变大，使淬火钢易获得马氏体组织，经高温回火后，得到良好的综合机

械性能。壁厚70MM范围内的铸件都能用热处理进行强化，与相同碳量的碳钢相比，

有着良好的耐磨性和较高的机械强度，而其存在的缺点有两方面：一、过热敏感性大；

二、易产生回火脆性。为了克服这些缺点，在单元锰钢中加入少量钒、钼、硅等元素

组成多元素钢。

铬系铸造低合金钢：

单元铬钢主要是ZG40Cr，铬使钢的淬透性及抗回火性能提高，因此壁厚25-30MM的

铸件能在油中淬透，它还能使钢在回火中碳化物的析出和聚集缓慢，因而这种铸钢是

调质状态下使用的，在调质处理后，具有较高的机械性能。铬钢的不足之处是导热性差，并且在一次结晶中易得粗大树枝晶，增大铸件的热裂倾向和回火脆性。

多元铬钢是以铬为主加元素，再加入少量的钼，这样可以减弱铬钢的回火脆性，进一

步提高其淬透性及抗回火性，增加钢的高温强度。

加入少量的钒，能显著细化晶粒，获得较好的强度强度与韧性，但由于钒在钢中形成

的碳化物难溶于奥氏体，影响了钢的淬透性，因此铬钒钢主要用于截面积小、机械性

能要求较高的零件，如在铬钢中同时加入钼和钒，则即可细化晶粒，又可保持高的淬

透性，可用作大截面的重要铸件。

铸造低合金钢的铸造性能：

1.流动性：合金元素Cr、Mo、V、Ti、Ai等在钢液中形成高熔点氧化物或碳化物质点

和氧化膜，使钢液变稠而降低了钢的流动性，当这些元素含量较高时，容易使钢中非金属夹杂杂物增多，铸件表面质量变差，甚至出现皱皮和冷隔，故须选用高的浇注温度和较快的浇注速度。

2.收缩率：在线收缩率和缩孔率方面，低合金钢与具有相同含碳量的碳钢相似。

3.结晶特点：由于锰、硅、铬等元素能降低钢的导热性，并在一定程度上增大结晶范

围，从而减低冷却速度，促使晶粒粗大和晶内偏析。

4.裂纹倾向：低合金钢的裂纹倾向较碳钢严重，原因在于低合金钢中的元素偏析大，

导热性低，体收缩率较大，有的低合金钢的晶粒较粗大，结晶温度间隔宽，列如：锰结构铸件，由于锰扩大结晶温度间隔，易产生热裂；铬锰硅钢、硅锰钢、铬钢铸

件的结晶组织粗大，其热裂倾向也较大，以上这些类型合金还存在由于导热性能低导致铸件凝固后冷却不均匀的情况，产生较大的内应力，甚至还会造成铸件冷裂，为克服这一缺陷，可以加入钼以提高钢的高温性能，加入钛和钒细化晶粒，减轻枝晶偏析，从而降低低合金钢铸件的裂纹倾向。

关于裂纹：

1.为减少冷却不均匀而产生的应力，在浇注系统和冒口设置上，应采取分散的原

则，尽量使热量分布均匀，防止铸件内产生过大的温差。

2.控制浇注温度，采用热壳（型壳温度不低于700℃）浇注，以防热裂。

3.对于壁厚不均匀、结构复杂或容易产生裂纹的铸件，浇注后最好填上干砂保温，

填砂浇注的型壳也不要过早清砂脱壳，应在浇注6小时候进行。

4.在终脱氧时，要注意适当调整铝量，充分发挥其细化晶粒的作用，必要时，可

加入微量V、Ti、Mo等元素来细化铸件的晶粒。

编制：陈兴峰

日期：2014年9月21日