微量Cr對灰口鑄鐵件銹蝕的延緩作用

摘 要：在灰口鑄鐵中加入微量Cr元素可提高其抗銹蝕性能。結果表明：加入微量Cr元素后，其銹蝕時間可由原來的5天延緩到60天，而且不影響鑄件的機械性能要求及其它技術要求的化學元素。

關鍵詞：灰口鑄鐵；銹蝕；鉻

中圖分類號：TG25 文獻標識碼：A

某公司市場營銷部的質量信息反饋：在煙廠發現灰口鑄鐵件在短期內有銹蝕現象，同時，在公司成品庫和零件機加過程中發現灰口鑄鐵零件也存在銹蝕問題，如圖1所示。根據調查結果，灰口鑄鐵件短期銹蝕率高達90%。如何改善灰口鑄鐵件的抗銹蝕性能，已成為公司的重點。

1 灰口鑄鐵件的銹蝕時間試驗

公司做了三塊長100mm、寬50mm、厚度25mm的長方形樣塊，澆注了兩批次六組（每組3塊）的試樣，將表面加工后，在不同的條件下進行比對，結果見表1。

根據實驗結果，灰口鑄鐵件延緩銹蝕最長的時間是5天，遠達不到使用要求。

2 灰口鑄鐵件中加入微量Cr元素后的性能試驗

經查詢有關資料我們發現灰口鑄鐵添加鉻元素，能夠提高灰口鑄鐵件防銹性能，經過初步試驗，我們將沒有加鉻的試棒與加鉻的試棒加工后放在一起存放，發現加鉻的試棒表面光亮，并且存放時間較長，取得了一定的效果，下一步將繼續調整鉻的準確加入量。

2.1加Cr元素后對鑄件機械性能的影響實驗

進行了五組添加合金與未添加合金的試驗對比，進行了灰口鑄鐵的金相檢驗、硬度和抗拉強度實驗工作，其數據統計見表2。

通過上表得出兩種試驗結果對比都符合鑄鐵件機械性能要求，因此加入提高強度和防銹蝕合金不影響技術要求。

2.2加Cr元素后對鑄件化學元素的影響實驗

進行了五組添加合金與未添加合金的試驗對比，進行了灰口鑄鐵的化學元素實驗工作，其數據統計見表3。

通過以上化學分析報告對比得出，灰口鑄鐵件加入提高強度和防銹蝕材料不影響其它原來技術要求的化學元素。

2.3加Cr元素后對鑄件抗銹蝕性能的影響實驗

為了驗證在灰口鑄鐵中加Cr元素對鑄件抗蝕性能的影響，同時找到最佳配比，我們進行了五組添加合金與未添加合金的試驗對比，在室內進行了灰口鑄鐵的銹蝕實驗工作，其數據統計見表4。

通過以上實驗對比可以看出，第四組中灰口鑄鐵件，按0.1-1.2%加入微量Cr元素，最高可延緩其銹蝕時間到62天，試件存放62天后銹蝕情況如圖2所示。

結語

經過反復試驗，我們最終確定了合金終含量（銅）按不超過0.2-1.2%加入；鉻在0.1-1.2%之間加入，鐵水的含碳量控制在C=3.30（%）-3.37（%）之間，含硅量控制在Si=1.70（%）-2.0（%）之間，此時鑄件的抗拉強度仍可達到250N/mm2以上，同時鐵水的流動性好，鑄件的各項性能指標都表現良好。當鐵水保持高碳當量時，應有較高的碳量、較低的硅量，這樣在添加合金后能獲得最好的強度和斷面均勻性并起到防止硅增加鐵素體、粗化珠光體、中和合金元素的作用。

在機械加工時，發現加入Cr元素的鑄件內部縮松現象也不見了，三角試片白口寬度降至4毫米以下，而鑄件硬度仍可保持在HB=180左右，鑄件薄壁處未出現“白口”現象，通過這樣不斷反復調整，終于生產出合格的鑄件。經過兩種試棒存放時間相比較，加鉻試棒比未加鉻試棒的防銹蝕時間明顯延長，達到了預期的效果。

參考文獻

[1]鑄造手冊（鑄鐵）中國機械工程學會鑄造分會編.