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南京諾金高速分析儀器廠
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鑄鐵的抗氧化性與化學成分，石墨形態(tài)，石墨數(shù)量、基體組織等因素密切相關。其中，前兩者的影響最為顯著。
灰鑄鐵中的石墨呈片狀，共晶團內(nèi)連在一起，共晶團之間也基本相連，它成為氧進入金屬內(nèi)部的通道，固氧化速度很快，特別是內(nèi)氧化發(fā)展迅速；球墨鑄鐵中的石墨是孤立的，沒有這樣的通道，故內(nèi)氧化速度明顯降低；蠕墨鑄鐵中的石墨在共晶團內(nèi)連在一起，但共晶團之間互不相連，它的氧化速度介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。
不同珠光體含量的基體組織對鑄鐵的氧化速度及生長率的影響不同，珠光體含量對鑄鐵的抗氧化性影響不顯著，但對生長率有明顯影響，基本呈正比關系。
通過加入合金元素可改變氧化膜的結(jié)構，改善其致密性，增強氧化膜的保護作用，以提高鑄鐵的抗氧化性能。
在鑄鐵中加入某些合金元素時，鑄鐵的氧化膜組成及結(jié)構發(fā)生變化，即在原來的FeO層內(nèi)形成富合金元素的、致密的尖晶石或橄欖石等復雜化合物。如果加入的合金元素數(shù)量足夠，這些復雜化合物呈連續(xù)分布，金屬離子及氧離子很難通過它們進行擴散，此時氧化膜就具有良好的保護作用，鑄鐵的抗氧化能力就顯著加強。這時氧化膜很薄，一般分兩層，即內(nèi)部的FeO+Fe.M.O層和外部的FeO層，稱為雙層氧化膜。
提高鑄鐵抗氧化性的途徑：
①加入合金元素，形成致密的氧化膜，阻止氧化的繼續(xù)進行，從而提高鑄鐵的抗氧化性。
②降低碳含量，減少石墨數(shù)量，以減少氧化通道，且降低脫碳速度，避免因脫碳過快生成氣體過多造成保護膜的開裂。
③改變石墨形態(tài)。
④表面復合處理，如使用表面滲鋁、鑄滲硅鋁等工藝可在鑄件表面形成富抗氧化元素的合金層，在高溫下優(yōu)先形成致密的氧化膜，從而顯著提高鑄鐵的抗氧化性。
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2023年3月15日
