铸造中锑元素的作用有哪些？

锑（Sb）是铸铁生产中重要的微量合金元素，其作用具有"双刃剑"特性，合理使用能显著改善铸件性能，过量则会导致缺陷。

一、核心作用

1. 促进珠光体形成

   • 加入0.02-0.06%Sb可使珠光体含量提高20-40%

   • 作用机理：抑制铁素体形成，稳定渗碳体

   • 效果对比：0.05%Sb ≈ 0.8%Cu的珠光体促进效果

2. 细化石墨组织

   • 在球墨铸铁中：

     • 使石墨球圆整度提高1-2级

     • 石墨球数增加15-25个/mm²

   • 在灰铸铁中：

     • 促进A型石墨形成

     • 减少D型过冷石墨

3. 抑制石墨漂浮

   • 适用于厚大断面球铁件（壁厚＞60mm）

   • 有效控制碳当量4.5-4.8%时的石墨上浮

二、特殊应用效果

1. 替代贵金属

   • 可部分替代Cu、Sn（成本仅为Cu的1/5）

   • 典型配比：0.04%Sb + 0.4%Cu ≈ 0.8%Cu效果

2. 改善切削性能

   • 使加工表面粗糙度降低0.5-1.0μm

   • 刀具寿命延长20-30%

3. 高温性能

   • 提高400-500℃时的强度保持率

   • 适用于制动盘、涡轮壳体等耐热件

三、控制要点

四、注意事项

1. 必须配合孕育处理（建议使用含Ba孕育剂）

2. 避免与Pb共存（易形成低熔点共晶）

3. 熔炼时最后加入（收得率＞85%）

4. 重要件需做热分析（监控过冷度变化）

锑元素的合理应用可使铸铁件在保持良好铸造性能的同时，显著提升力学性能，是一种经济高效的合金化方案。关键要把握"微量精确控制"原则，建议通过试验确定最佳加入量。