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    碲及其對鑄鐵性能的影響

    發布日期:2021-12-21 內容來源于:http://www.dorset-jobs.com/

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    礦物鑄件,大理石礦物鑄件,礦物復合材料,Mineral Casting

    碲是于1782年由德國礦物學家 F.J.Muller von Reichenstein 在研究德國金礦時得到的一種未知物質。1798 年德國人M.H.Klaproth 證實了此發現并測定了這一物質的特性,按拉丁文Tellus(地球)命名為Tellurium。

        現在的碲大多是煉鋼廠的副產品,固態時呈六方晶格,礦物鑄件原子序數為52,是介于金屬與非金屬之間的過渡元素。純碲的密度為6.25g/cm3,熔點為 熔點449.5±0.3℃,沸點989.8±3.8℃,熔化潛熱為 17.6 kJ/kg,比熱為0.134 kJ/kg·K ,在熔點以下極易升華,氣化熱為107.6 kcal/gm ·℃ 。在空氣中燃燒呈現綠藍色火焰并生成二氧化碲。碲易傳熱導電,其傳導性對光很敏gan,系P型半導體。碲與硒同存于硫化礦中。

        碲不溶于鐵,碲原子也不會進入石墨晶格。碲有極強的促進碳化物的能力。碲是強烈的反石墨化元素,能有效地促進灰鑄鐵形成白口組織。其確切作用機理目前仍在探討之中,但是普遍的觀點認為:碲的熔點較低,能熔于鐵液中,影響了鐵液的結晶凝固過程。碲對鐵液結晶過程的影響主要是通過動力學因素達到的。有人認為,碲的原子半徑較大,在鐵中的溶解度極小,在鑄鐵共晶團生長過程中,尤其是在中、后期,多與MnS形成共生物富集在共晶團前沿。使鐵液產生嚴重的成分過冷,因而改變鑄鐵的凝固方式,使鑄鐵由按穩定體系轉變為按介穩定系進行凝固,極大地抑制了石墨的生長,導致鑄件產生白口組織 。這種能力與鐵液含氧量有關,當鐵水含氧量越多,碲促進白口生成能力越強。

        前蘇聯的 A.E 勃留哈諾夫和A.A郭爾施柯夫等在20世紀30年代提出碲可使鑄件產生白口組織,并提出了對鑄件表面鑄滲碲可防止鑄件產生縮松及縮孔。60年代,日本學者河村敏一的試驗結果表明,碲涂料對鑄鐵有強烈的冷激效guo,當鑄件的壁厚為20~30mm時,碲涂料的作用大致相當于15mm厚的冷鐵效guo 。人們有時有意地將碲加入到鑄型涂料中,并涂刷到灰鑄鐵鑄件的特定部位上。碲是強碳化物形成元素,會局部地將鑄件的組織從灰鑄鐵轉換成完quan白口鑄鐵。據說這個作用常用來減少局部的收縮問題。碲在這方面的作用機理目前很難理解,但有人提出,在這個過程中能夠迅速形成固態表皮,這與熱激冷等效。需要注意的是碲會造成激冷部位加工困難。

        G.E.Moron通過實驗提出,碲無論是以何種形式加入到鐵液中,礦物鑄件都會使石墨的形態變得反常,這種反常的石墨形態會嚴重地降di灰鑄鐵的力學性能。 

        R.C.Loper也認為:碲對灰鑄鐵中的石墨會產生不利的影響。極少量的碲就能使灰鑄鐵的強度大大降di。特別是對厚壁鑄件,當鑄件中含0.003%或更低的碲時,其強度降di為無碲鑄鐵的70%~10% 。  

        大連理工大學的陳光昀通過試驗得出結論:碲對灰鑄鐵組織的影響主要是改變了石墨的形貌,使基體中有過冷石墨和網格狀石墨出現;碲對灰鑄鐵的抗拉強度有明xian的不良影響, 而對抗彎強度影響不大。

        碲干擾石墨球化,使石墨產生畸變。生產球墨鑄鐵時應嚴格控制。稀土元素可以緩解碲促進白口的作用。

        碲可以用在白口合金鑄鐵或可鍛鑄鐵中,確保產生白口組織。

       需要注意的是:碲及其蒸氣有毒,單質碲毒性較小,礦物鑄件碲的化合物有劇毒。大量吸入后刺激上呼吸道引起咽喉干痛,氣促咳嗽,口內金屬味,化學性肺炎,昏迷痙攣,窒息等癥狀。有鑄造廠接觸含碲白煙而引起的急性中毒實例。長時間接觸低濃度碲及化合物也有出現中毒的癥狀。


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