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在傳統(tǒng)的灰鑄鐵熔煉工藝中，由于沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到錳的作用，通常僅在0.5%--1. 0%的范圍內(nèi)選擇錳含量。而新工藝將錳含量提高到1.0以上，以充分發(fā)揮錳的有益作用。下面，根據(jù)鑄鐵凝固理論的新觀點(diǎn).討論灰鑄鐵的三種主要化學(xué)成分碳、硅、錳的控制范圍。

1. 碳的控制范圍

碳在灰鑄鐵中的作用，可以說(shuō)是“成也蕭何敗也蕭何”，灰鑄鐵所具有的長(zhǎng)處和短處都?xì)w因于其中的碳。一般說(shuō)來(lái)，控制碳含量的原則是在保證灰鑄鐵具有足夠強(qiáng)度的前提下，盡可能選擇較高的碳含量。在新工藝中。由于錳含量的增加使強(qiáng)度提高，在同樣的強(qiáng)度要求下，碳含量可以選得比傳統(tǒng)工藝的高0.2%左右。實(shí)驗(yàn)也證明，較高的碳含量還有利于錳增加和細(xì)化奧氏體枝晶的作用。

2.硅的控制范圍

硅在灰鑄鐵中主要起石墨化作用，同時(shí)還具有一定的固溶強(qiáng)化作用。硅含量在1. 0%一2. 0%時(shí)，石墨化作用顯著。如果硅含量小于1.000,鑄鐵中會(huì)產(chǎn)生大量的游離碳化物。所以，硅含量的下限應(yīng)大于1. 0。考慮到應(yīng)留有一定的余量，其下限定為1.0%^'1.5%。上限又怎么定呢?由于碳的石墨化作用是硅的3倍，碳可以部分代替硅的石墨化作用。而錳又可以代替硅的固溶強(qiáng)化作用。另外。硅是擴(kuò)大共晶反應(yīng)區(qū)間，提高共晶反應(yīng)溫度的元素。因此，降低硅含量有助于防止熱裂產(chǎn)生，并且還可以減少硅鐵的加人量，降低生產(chǎn)成本。從這幾點(diǎn)考慮，硅含量的上限定為1. 7%一1. 8%，比傳統(tǒng)工藝的硅含量低0. 3%一0. 6 %

3. 錳的控制范圍

盡管錳在灰鑄鐵中有許多有益作用，但也不是越多越好。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)錳硅差(鑄鐵中的錳含量與硅含量之差)大于零時(shí)，灰鑄鐵中可能出現(xiàn)游離碳化物，使機(jī)械性能降低。對(duì)灰鑄鐵而言，錳硅差宜為一0.3%一0.5%因此，錳含量應(yīng)控制在1.1%-1.5%。

錳在灰鑄鐵中的作用

   　 錳在灰鑄鐵中具有如下一些作用:

   　 ①促進(jìn)奧氏體形成.細(xì)化奧氏體枝晶，并且固溶于其中，提高其顯微硬度。

    ?、谠黾庸簿F(tuán)的數(shù)量.

    ?、奂?xì)化石墨組織。

    ?、茉黾印⒓?xì)化和穩(wěn)定珠光體組織，

    　⑤與鑄鐵中的硫反應(yīng)生成MnS，中和硫?qū)﹁T鐵的有害作用。

    　因此，適當(dāng)增加灰鑄鐵中的錳含量，可以提高鑄鐵的強(qiáng)度，防止顯微絡(luò)松和熱裂等鑄造缺陷的產(chǎn)生.并且，由于錳穩(wěn)定珠光體的作用，也使鑄件的壁厚敏感性降低。顯然，這些都正是我們所要尋求的。(摘自《電爐煉鋼》)

NJ-TG4型電腦型爐前鐵水質(zhì)量管理儀用于爐前快速測(cè)定灰鑄鐵和球墨鑄鐵鐵水的碳當(dāng)量（CEL）、碳含量（C%）、硅含量（Si%）、錳含量（Mn%）；預(yù)測(cè)普通灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度等。人員經(jīng)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可操作；設(shè)有多條檢測(cè)線（即材質(zhì)或產(chǎn)品名稱，用戶可根據(jù)本公司的實(shí)際情況任意添加），針對(duì)不同牌號(hào)的鐵水以及各廠的實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)線，可使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。

                                南京諾金高速分析儀器廠

                                     2020年6月24日