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gg15灰口鑄鐵

灰鑄鐵是鑄造生產(chǎn)中最常見(jiàn)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(diǎn) , 所以在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)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(rèn)為通過(guò)以下兩種方式形成 :

①由滲碳體分解而形成石墨。這是因?yàn)樘幱诟邷叵碌臐B碳體不大穩(wěn)定 ，在緩慢冷卻時(shí)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(guò)程稱為石墨化。控制石墨化對(duì)鑄鐵的組織和機(jī)械性能有很大的影響。影響石墨化有兩大因素  : 化學(xué)成份和冷卻速度。

1）化學(xué)成份的影響凡是能削弱鐵和碳原子的結(jié)合能力或增強(qiáng)鐵原子的自擴(kuò)散能力的 元素  都有可能促進(jìn)石墨化 ; 反之 , 則有可能阻礙石墨化。通常將鑄鐵中較為常見(jiàn)的元素  , 按其 對(duì)石墨化影響的不同 ， 分為促進(jìn)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(jiàn) p 鑄鐵中含量較多的碳、硅、 錳 、硫、磷五大元素  都會(huì)影響石墨的形成。

①碳與硅這兩個(gè)元素  是強(qiáng)烈促進(jìn)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(yīng)增加。硅因有利于滲碳體的分解而促進(jìn)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(gè)元素  對(duì)石墨化的作用是一致的 p 但考慮到碳和硅對(duì)石墨化影響的程度不同 ， 通常將陸折合成相當(dāng)?shù)奶剂?, 它與實(shí)際碳量之和稱為碳當(dāng)量。 ce=c+1/3si 。

② 錳 錳能溶于鐵素  體和滲碳體 , 增強(qiáng)鐵碳原子的結(jié)合力 , 它是一種阻礙石墨化的元素  。 錳能增加金屬基體的強(qiáng)度 , 從而提高鑄 鐵 的機(jī)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(huì)降低鑄鐵的流動(dòng)性 , 惡化鑄造性能 , 還會(huì)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(duì)石墨化能起促進(jìn)作用 ， 但不強(qiáng)烈 ， 故影響不大。含磷量增加會(huì)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(dāng)鑄鐵快速冷卻凝固時(shí) ， 石墨來(lái)不及析出 , 碳以化合狀態(tài)存在 , 就容易形成白口 ; 當(dāng)緩慢冷卻時(shí) 。 石墨能順利析出 , 還能不斷長(zhǎng)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(xué)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(jiàn)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(jiàn)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(xué)成份及冷卻速度的影響 ， 在冷卻過(guò)程中奧氏體轉(zhuǎn)化為珠光體。