硅在鑄鐵中的固溶強化作用

硅在鑄鐵中的固溶強化作用

李傳栻

分析了硅在灰鑄鐵和球墨鑄鐵中的固溶強化作用，詳細介紹了硅固溶強化球墨鑄鐵的力學性能，并在此基礎上提出了在生產應用中幾點看法。

近年來，為了適應多方面的要求，各種新工藝、新材料不斷涌現，輕合金鑄件、鑄鋼件的應用都發展很快，但到目前為止，鑄鐵件的需求量仍然穩居首位。

2012年，世界各國各類鑄件的總產量為10083萬t，其中：灰鑄鐵件4599.6萬t，占45.6%；球墨鑄鐵件2516.7萬t，占24.9%；可鍛鑄鐵件127.5萬t，占1.3%。也就是說，目前世界各類鑄件的總產量中，灰鑄鐵件和球墨鑄鐵件就占70%以上。

近年來，為了遵循可持續發展的理念，除了對鑄鐵件功能的要求日益增強以外，還增加了輕量化、低成本、節能減排、珍惜資源等多方面的要求。因此，各國鑄造行業都非常重視改進鑄鐵材質方面的研究、開發工作。

硅是地殼中蘊藏最豐富的元素，無匱乏之虞，而且在各種鑄鐵中，硅都是主要構成元素之一，對鑄鐵組織中石墨的形態、數量，乃至基體組織的形成，都有非常重要的作用。但是，時至今日，硅在鑄鐵中的作用，我們的認知還很不夠，有待進一步探索的空間仍然廣闊。

一、硅在鑄鐵中的作用

硅在鑄鐵中的作用是多方面的，其中，我們最關注的首先是“促進石墨化”和“固溶強化”兩項，除此以外，硅還有不少重要的作用。

在這里，簡單地提一提以下兩點：

（1）溶于液態鑄鐵中的硅，使鐵液抗氧化能力大為增強，而且硅還可使氮在鐵液中的溶解度降低。……