铸铁碳当量

1. 什么是高硅碳比铸铁，它有什么特点？

在相同熔炼条件下，灰铸铁的抗拉强度随碳当量的减少而提高，以往人们就是用降低碳当量来生产高牌号铸铁的，然而试验表明，在相同碳当量情况下，打破原规定的硅，碳比例，高硅碳比的铸铁要比低硅碳比铸铁的抗拉强度高，如下图：

以碳当量CE=40%为例，在Si/C=0.5时，抗拉强度为254Mpa，0.7时抗拉强度为276Mpa，此外还有一些其他优良性能，因此，近年来，生产高的硅碳比铸铁已经成为获得优良铸铁的一个方向（要求热疲劳的零件除外）

传统Si/C比铸铁：0.45-0.55

高Si/C比铸铁：0.6-1.0但最好不超过0.8

某厂生产高牌号床身铸件，过去用低碳孕育铸件，成分：C2.9-3.1%

Si：1.3-1.5% Si/C比为0.45-0.50此铸铁孕育量大，失误率高，厚薄断面性能差别大，切削加工性不好，后Si/C比提至0.7-0.9，即把Si提高至2.0-2.8%，抗拉强度至300Mpa以上生产稳定，控制简单，综合性能优良。

这种铸铁的性能比低Si/C比有如下优点：

1. 在相同CE下，抗拉强度可提高20-60Mpa

2. 牌号相同时，铸造残余应力小

3. 白口倾向和壁厚敏感性低组织均匀性和硬度均匀性好

4. 切削加工性好

5. 铸造性能好，废品率低。

6. 操作简便，易于控制。

2. 提高Si/C比为什么能提高灰铸铁的抗拉强度？

在相同的CE（C+1/3Si）下，提高Si/C比，必然要提高Si的绝对含量，并同时适当降低低碳量，（C= Si/3），因此铸件中的石墨的数量减少，从而减弱了石墨的切割作用，而且由于含碳量降低，初生奥氏体量增加，增加了奥氏体的骨架作用，另外高的含Si量可强化铁素体，珠光体中含有88%的铁素体，所以必然会促进珠光体量显微硬度的提高，Si/C比由0.5提高至0.85时显微硬度增加20-35所以硅的强化作用对铸造的硬度提高会有一定影响。

3. 如何选择Si/C比

铸件壁厚：对于厚断面铸件，选用Si/C比下限，而薄壁高强度铸件则选上限，

当铸件壁厚在30mm（相当于直径60试棒）以内时，即使选择较高Si/C值，也不会引起铁素体增多。

碳当量：CE较低时，适当提高Si/C比强度性能得到提高，切割性能也有改善，在较高的CE时不宜选择过高Si/C比，否则强度反而下降，因为高Si/C比时C普遍比Si/C比低，因此要特别注意缩松，渗漏和珠光体的减少。

某工厂Si/C<0.8时石墨化孕育剂，>0.8时，Si孕育已经不起作用，可用稀土系列并会有稳定碳化物的元素孕育剂0.1-0.3%。