球墨铸铁中碎块状石墨的形成原因
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球墨铸铁中碎块状石墨的形成原因
一、碎块状石墨的形成理论:
1、热流作用下奥氏体壳破裂促使石墨畸形生长。
2、Ca、Sr、Ce等元素富集在奥氏体壳处,改变其界面能,导致球墨生长的方式改变,最后长大成碎块状石墨。
3、变冷条件下,石墨生长过程的内应力使石墨破坏呈扇形甚至小碎块。
4、由于元素偏析(如Ce)使石墨造成强烈的分叉倾向,但其核心任像石墨球一样,碎块状石墨是分叉后形成的。
5、慢冷使石墨核心衰退,球数减少,奥氏体壳变厚,改变了石墨与奥氏体共晶团的结晶过程。
6、石墨—奥氏体松散偶方式的生长促使形成碎块状石墨。
二、球铁中稀土元素的作用:
1、脱硫去气,净化铁水,使Mg的球化作用得到充分发挥,起到球化或间接球化作用。
2、与微量元素形成高熔点化合物,即中和了微量元素的有害作用,也提供一定的异质核心。
但是,大断面球铁中过量的稀土将导致石墨形态恶化,促进石墨碎块状产生,原因有:
1、稀土使共晶温度范围扩大,共晶凝固时间延长,因而减少了石墨形核的有效核心数量,增加碎块状石墨在残余铁水中存在的可能。
2、铈等轻稀土元素熔点低,易在奥氏体—石墨共晶团之间偏聚,即对共晶团的狭窄通道有稳定作用,这些通道中易产生形成碎块状石墨。
三、影响碎块状石墨形成的因素
1、化学成分
2、铁水的核心状况
3、冷却条件
江来摘录
2015-5-25