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gg15灰口鑄鐵

灰鑄鐵是鑄造生產(chǎn)中最常見的一種鑄造合金 , 由于它具有良好的鑄造性能 , 成本較低等優(yōu)點 , 所以在工業(yè)中得到廣泛的應用。

(1) 灰鑄鐵的石墨化碳在鑄鐵中以兩種狀態(tài)存在 ， 一種是呈化合狀態(tài) ， 稱為滲碳體 ; 另一種是呈游離狀態(tài) , 稱為石墨。

灰鑄鐵中的石墨一般認為通過以下兩種方式形成 :

①由滲碳體分解而形成石墨。這是因為處于高溫下的滲碳體不大穩(wěn)定 ，在緩慢冷卻時能分解出石墨。

②從液體或奧氏體中直接析出石墨。

鑄鐵中的碳以石墨狀態(tài)析出的過程稱為石墨化�？刂剖�墨化對鑄鐵的組織和機械性能有很大的影響。影響石墨化有兩大因素  : 化學成份和冷卻速度。

1）化學成份的影響凡是能削弱鐵和碳原子的結合能力或增強鐵原子的自擴散能力的 元素  都有可能促進石墨化 ; 反之 , 則有可能阻礙石墨化。通常將鑄鐵中較為常見的元素  , 按其 對石墨化影響的不同 ， 分為促進石墨化和阻礙石墨化的兩大類。

al 、 c 、 si 、 ti, ni, c u, p 、 c 0 、 zr 、 nb 、 w 、 mn 、 mo 、 s 、 cr 、 v 、 fe 、 mg 、 ce 、 b 由此可見 p 鑄鐵中含量較多的碳、硅、 錳 、硫、磷五大元素  都會影響石墨的形成。

①碳與硅這兩個元素  是強烈促進石墨化的元素  。隨著含碳量的提高 , 液相中未熔化的 石墨夾雜數(shù)量增多 ， 形成石墨晶核的數(shù)量也相應增加。硅因有利于滲碳體的分解而促進石墨化 ， 所以石墨數(shù)量將隨著含硅量的增加而增加。

由于這兩個元素  對石墨化的作用是一致的 p 但考慮到碳和硅對石墨化影響的程度不同 ， 通常將陸折合成相當?shù)奶剂?, 它與實際碳量之和稱為碳當量。 ce=c+1/3si 。

② 錳 錳能溶于鐵素  體和滲碳體 , 增強鐵碳原子的結合力 , 它是一種阻礙石墨化的元素  。 錳能增加金屬基體的強度 , 從而提高鑄 鐵 的機械性能。

③硫 硫是顯著阻礙石墨化的元素  , 使鑄鐵有形成白口鐵組織的傾向。另外 , 硫會降低鑄鐵的流動性 , 惡化鑄造性能 , 還會增加鑄件的熱脆性。因此 ， 硫是有害的元素  ，含量越低越好。

④磷 磷對石墨化能起促進作用 ， 但不強烈 ， 故影響不大。含磷量增加會造成鑄鐵的冷脆性。

2) 冷卻速度的影響相同成份的鑄鐵 , 采用不同的冷卻速度 ， 也能影響石墨的形成。當鑄鐵快速冷卻凝固時 ， 石墨來不及析出 , 碳以化合狀態(tài)存在 , 就容易形成白口 ; 當緩慢冷卻時 。 石墨能順利析出 , 還能不斷長大 ， 就能得到粗大的片狀石墨。

(2) 灰鑄鐵的組織灰鑄鐵的組織是由基體與石墨兩部 分組成。根據(jù)鑄鐵的化學成份和石墨化的程度不同， 可分為 三種不同的組織 :

1) 鐵素  體灰鑄鐵滲碳體全部分解 , 鑄鐵的組織為鐵素  體 + 石墨 ， 見圖 9。

2) 鐵素  體 - 珠光體灰鑄鐵共晶滲碳體及二次滲碳體均已分解 , 只有珠光體中一部分滲

碳體未分解。鑄鐵組織為鐵素  體 + 珠光體+石墨 , 見圖 10。

3）珠光體灰鑄鐵 共晶滲碳體和二次滲碳體全部分解 ， 奧氏體中含碳量等于 0.8％。 由于化學成份及冷卻速度的影響 ， 在冷卻過程中奧氏體轉化為珠光體。