【摘 要】
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在有色金属铝熔炼和铸造行业中,通常需要对铝液的温度进行连续测量。铝液具有较强的腐蚀性、渗透性和易结渣的特点。测温用热电偶保护套管往往会受到铝液剧烈的侵蚀而破坏,铸铁材料由于其低廉的价格,优良的铸造性、机加工性能等而备受青睐。工厂实际应用的灰铸铁材质热电偶保护套管生命周期一般在一周左右,因此延长热电偶保护套管使用周期的研究具有重要意义。本文以工厂实际应用的保护套管成分为基础（实用组）,设计了少碳组、
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在有色金属铝熔炼和铸造行业中,通常需要对铝液的温度进行连续测量。铝液具有较强的腐蚀性、渗透性和易结渣的特点。测温用热电偶保护套管往往会受到铝液剧烈的侵蚀而破坏,铸铁材料由于其低廉的价格,优良的铸造性、机加工性能等而备受青睐。工厂实际应用的灰铸铁材质热电偶保护套管生命周期一般在一周左右,因此延长热电偶保护套管使用周期的研究具有重要意义。本文以工厂实际应用的保护套管成分为基础（实用组）,设计了少碳组、少硅组、多锰组、少铬组和含镍组低合金灰铸铁。研究碳、硅、锰、铬和镍五种元素对低合金灰铸铁组织及力学性能的影响。利用铝液腐蚀实验研究成分对低合金灰铸铁耐铝液腐蚀性的影响,并通过扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDX）、X射线衍射仪（XRD）研究了低合金灰铸铁材料在铝液中的腐蚀行为及腐蚀机理。取得的主要研究结果如下:（1）铸态低合金灰铸铁硬度:少碳组>少硅组>多锰组>实用组>含镍组>少铬组;抗拉强度:少碳组>少硅组>多锰组>含镍组>少铬组>实用组。影响低合金灰铸铁硬度和抗拉强度的主要因素是碳当量,少碳组硬度为HBW 224、抗拉强度为359 MPa,力学性能最好。（2）铝液腐蚀后,硬度:少碳组>多锰组>少硅组>含镍组>实用组>少铬组,六组低合金灰铸铁试样的硬度均下降,含镍组试样降低幅度最小。基体由片状珠光体向粒状珠光体的转变和二次石墨析出是其硬度性能降低的主要原因。（3）耐铝液腐蚀性能:含镍组>实用组>少硅组>少铬组>少碳组>多锰组。含镍组耐铝液腐蚀性最好,成分为（质量分数/%）:3.40%C,2.70%Si,0.72%Mn,1.0%Cr,1.2%Ni,0.4%C u,强度提升不高,可用于制造长度较短、对强度要求不高的保护套管。（4）在铝液对低合金灰铸铁的腐蚀过程中,基体和铝液间形成合金层,主要是FeAl3相和Fe2Al5相,近基体为Fe2Al5相,近铝层为FeAl3相。界面层阻隔铝液与基体的接触,起到保护基体的作用,界面层越厚,材料耐蚀性越好。
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