紅外多元素分析儀對球墨鑄鐵件的化學成分控制

碳（C）、硅（Si）、鈰（Ce）的選擇

由于球狀石墨對基體的削弱作用很小，故球墨鑄鐵中石墨數量的多少，對力學性能的影響不顯著，當含碳量在3.2%~3.8%范圍內變化時，對力學性能無明顯的影響。所以過程中確定碳硅含量時，主要考慮保證鑄造性能，將碳當量選擇在共晶成分左右。具有共晶成分的鐵液的流動性能好，形成集中縮孔的傾向大，鑄件組織的致密度高。但碳當量過高時，容易產生石墨漂浮的同時，一定程度上對球化有影響，主要表現在要求的殘余Mg量高。使鑄鐵中夾雜物的數量增多，降低鑄鐵性能。

硅球墨鑄鐵中使鐵素體增加的作用比灰鑄鐵大，所以硅含量的高低，直接影響球墨鑄鐵基體中的鐵素體量。硅在球墨鑄鐵中對性能的影響很大，主要表現在硅對基體的固溶強化作用的同時，硅能細化石墨，提高石墨球的圓整度。所以球鐵中的硅含量的提高，很大程度上提高強度指標，降低韌性。球墨鑄鐵經過球化處理過的鐵液有較大的結晶過冷和形成白口傾向，硅能夠減少這種傾向。但是硅量控制過高，大斷面球鐵中促使碎塊狀石墨的生成，降低鑄件的力學性能。資料顯示，球墨鑄鐵中硅以孕育的方式加入，一定程度上提高性能。

錳（Mn）：錳在球墨鑄鐵中起的作用與灰鑄鐵不同。灰鑄鐵中，錳除了強化鐵素體和穩定珠光體外，還能減少硫的危害作用。球墨鑄鐵中，球化元素具有很強的脫硫能力，錳不再具有這種作用。由于錳具有嚴重的正偏析傾向，往往富集于共晶團晶界處，促使形成晶間碳化物，顯著降低球墨鑄鐵的韌性。對厚大斷面球鐵來說，錳的偏析傾向更嚴重。同時錳含量的提高，基體中的珠光體含量提高，所以提高了強度指標的同時，降低韌性。對高韌性球墨鑄鐵中錳含量控制應更嚴格。

磷（P）：磷在球墨鑄鐵中有嚴重的偏析傾向，易在晶界處形成磷共晶，嚴重降低球墨鑄鐵的韌性。磷還增大球墨鑄鐵的縮松傾向。當要求球墨鑄鐵有高的韌性時，應將磷控制在0.06%以下。

硫（S)：球墨鑄鐵中的硫與球化元素有很強的化合能力，生成硫化物和硫氧化物，不僅消耗球化劑，造成球化不穩定，而且還使夾雜物數量增多，球化衰退速度加快。熔煉中硫涉入從增碳劑中，過程控制盡可能降低原材料中硫含量的同時，采取爐前脫硫措施。

鉬(Mo)：鉬提高了材料的高溫強度和常溫強度，由于的使用，容易形成一定量的珠光體和碳化物，降低韌性，對于有Mo合金化的球墨鑄鐵，材料規范要求Mo含量0.3~0.7%控制。

鎂(Mg)和稀土的含量：鎂是主要的球化元素，稀土具有脫硫，中和反球化元素，對Mg具有保護作用，提高鐵水的抗衰退能力。但是稀土元素是碳化物形成元素，因此在保證球化良好的情況下盡可能控制稀土的殘留量。Re=0.01~0.04%，Mg=0.03~0.06%時可以保證球化。