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球墨鑄鐵的制造工藝

日期:2024-12-10 11:32
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摘要:球墨鑄鐵的制造工藝 穩定共晶轉變完成后,組織中主要存在奧氏體和球狀石墨。奧氏體中的碳含量處于飽和狀態。隨著溫度下降,碳將從奧氏體中脫熔出來。當到達共析轉變溫度時,奧氏體析出1%左右的碳。這些碳向球狀石墨表面或共晶團邊界擴散。球狀石墨表面被具有較高能量的(0001)面所包圍。*容易接納外來原子。 正常冷卻條件,碳原子以足夠高的擴散速度擴散到球狀石墨表面。使石墨球尺寸增大,表面變得粗糙。當球墨鑄鐵中含有較多干擾元素時,石墨表面可能出現刺狀或片狀石墨。如下圖(1—26)所示。 如果鐵水含硅量較高,雖然鑄件冷...
球墨鑄鐵的制造工藝
穩定共晶轉變完成后,組織中主要存在奧氏體和球狀石墨。奧氏體中的碳含量處于飽和狀態。隨著溫度下降,碳將從奧氏體中脫熔出來。當到達共析轉變溫度時,奧氏體析出1%左右的碳。這些碳向球狀石墨表面或共晶團邊界擴散。球狀石墨表面被具有較高能量的(0001)面所包圍。*容易接納外來原子。
正常冷卻條件,碳原子以足夠高的擴散速度擴散到球狀石墨表面。使石墨球尺寸增大,表面變得粗糙。當球墨鑄鐵中含有較多干擾元素時,石墨表面可能出現刺狀或片狀石墨。如下圖(1—26)所示。
如果鐵水含硅量較高,雖然鑄件冷速高但還不具備形成二次碳化物條件,析出的碳也可能在共晶團邊界上形成極細小的石墨質點。這些細小質點受到鐵自擴散速度的影響,一般只能在奧氏體邊界上出現。
如果冷卻速度緩慢,碳有充足的時間在奧氏體中擴散,使碳較多的從固熔體中脫溶出來,使基體中含碳量低于共析含碳量。阿爾法相+嘎瑪相區內將發生嘎瑪向阿爾法的轉變,析出鐵素體。這種鐵素體稱為先共析鐵素體。厚壁球墨鑄鐵比較容易發生這種情況。冷速、石墨數量、尺寸、奧氏體存在狀態都對奧氏體分解為鐵素體有明顯影響。例如石墨球數多,則石墨與奧氏體之間的界面面積大,奧氏體中脫溶的碳原子向石墨擴散距離短,有助于形成較多的鐵素體。各種提高奧氏體中碳活度的因素(如碳和硅含量較高)都促使碳原子發生擴散運動,增加先共析鐵素生成量。
先共析鐵素體是稍低于Ar3溫度時首先在奧氏體晶界上形核,并生成細小塊狀鐵素體晶粒。隨溫度下降,鐵素體逐漸由呈塊狀生長改變到沿晶界呈片狀生長。如果鑄件冷卻的比較緩慢,這種片狀鐵素體就成為沿晶界彎彎曲曲的網絡狀。當鑄件溫度降低到共析溫度,先共析鐵素體不再連續增加,但鐵素體體積并不停止增長。這些位置位錯密度較高且常有夾雜物存在。晶界上和晶內析出的鐵素體在阿爾法+嘎瑪相區的不同溫度形成的晶體形態不同,可能有塊狀、網絡狀和片狀。這些鐵素體和石墨周圍的鐵素體一樣,大多數都具有等軸晶粒。當奧氏體晶粒較細時,在小過冷下緩冷有利于鐵素體以塊狀析出。相反地,片狀鐵素體是在粗大奧氏體晶粒中,在冷速較高條件下形成的。在奧氏體分解過程中,硅的偏析有助先共析鐵素體析出。
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