元素在高铬铸铁中的分布

高铬白口铸铁除含大量Cr以外，还经常含有Mo、Ni、V、W等元素，它们的分布规律依元素而异。

铬：铬在高铬铸铁中主要富集在碳化物内，部分固溶到奥氏体中，只少量分布于其他碳化物和夹杂物内。铬的分布特点影响奥氏体的稳定性，同时影响碳化物的类型及数量。图1示出铬在各相中的含量变化关系，随Cr量增加，初生奥氏体及共晶奥氏体、共晶碳化物中的Cr量相继增加。Cr主要集中在碳化物相中，占据Cr总的质量分数40%～70%，固溶到奥氏体仅占10%～20%，所以分布系数S^C/γFe[Cr]=4～5。此外，初生奥氏体含Cr量高于共晶奥氏体含Cr量。在Cr量恒定的条件下，随碳量增加，碳化物数量增多，共晶碳化物中的含铬量却显著减少；共晶奥氏体中的铬量也略有降低，见图2所示。

图1  铬对w(Cr)=20%高铬铸铁各相中铬含量的影响

图2  碳对w(Cr)=15%高铬铸铁各相中铬含量的影响

钒：富集在铬的共晶碳化物中，只有部分固溶于奥氏体，S^C/γFe[V]≈10。

镍：无限固溶在奥氏体内，并随镍量增加，固溶量也增加。镍不存在碳化物中，所以分布系数S^C/γFe[Ni]=0。

钼：偏析到共晶团周界使LTF区的Mo量高，明显降低那里的凝固温度，故共晶团外围的碳化物尺寸变粗。Mo分布于奥氏体、碳化物及高Mo相中，其中，在高Mo相的含量最大，在碳化物中次之，奥氏体中最少，S^C/γFe[Mo]=1～2。

钨：与Mo相同，分别存在于三种相分中。但是，分布在奥氏体及碳化物的含量均不高，钨大量浓集在高钨相(M₆C)。

高铬铸铁中的其他合金元素，由于含量少，对铬的分布影响不大。钒、镍、钼、钨在高铬铸铁中分布实例数据见表1，这种分布对高铬铸铁的组织和性能有一定影响。

表1  高铬铸铁中V、Ni、Mo、W在各相中的分布(质量分数，%)

注：试样的其他成分(质量分数)：C=2.0%，Si=1.0%～1.2%，Mn=0.7%，Cr=16%。