灰铸铁中石墨的分类分级与显微检测

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1、?182?安徽省机械工程学会成立周年论文集灰铸铁中石墨的分类分级与显微检测吴孝庭麻先银杨明月安徽合力股份有限公司合肥铸锻厂）———摘要：介绍国标、美标及国际标准对灰铸铁中石墨的分类分级；分析不同石墨形态的特点、成因及对性能的影响对石墨的显微检测做了详细的说明。；关键词：灰铸铁；；石墨形态；石墨尺寸检测位置灰铸铁是指显微组织中石墨成片状的铸铁，由于灰铸铁具有生产工艺简单、成本低廉和良好的使用性—能等特点，所以在工业上得到广泛的应用。《灰铸铁件》中根据与同炉同包次相近的冷却条件下，按的单铸试棒的抗拉强度分级，规定了、、、、、、、八个级别的灰铸铁牌号。各牌号中的数据为其单铸

2、试棒具有的最低抗拉强度值（。灰：石墨珠光体和铁素体（或全部珠光体，，铸铁凝固结晶缓冷后的组织为）受化学成分、冷却条件等的影响有时可出现磷共晶和碳化物。在灰铸铁中，基体组织对性能会有影响，但对强度等起决定性影响的是石墨的形态及其大小。国标、美标及国际标准中灰铸铁的石墨形态分类—、可锻铸铁美国材料与试验学会标准将铸铁（包括灰祷铁、球墨铸铁、蠕墨祷铁）中出现的石墨分为种类型，分别用罗马数字到表示，而孤类（片状）石墨又分为、、、、五种分布形状。见表所列。表美国的石墨类型石墨类型特征描述球状团庄团絮状蠕虫状星状开化状片状—一国际标准将铸铁中石墨形态分为种，分别用罗马数字对表示，

3、与美标分类不同，类为片状、类星状、类蠕虫状、团絮状、团状、类为球状，未列开花状石墨。型（片状）石墨再分为、、、、五种形状。我国根据石墨形态特征和生产过程特点将铸铁分为球墨铸铁、灰铸铁、可锻铸铁及蠕墨铸铁四大—、共种类。国标《灰铸铁金相检验》将灰铸铁中石墨类型分为、、、、，其定义及说明见表所列，除增加型石墨外等同于美标及国际标准。型。国标对灰铸铁中石墨类型的分类定义石墨在美标和国际标准中分别列为型和型。表灰铸铁石墨分布形状定义及说明石墨类型定义说明片状石墨呈无方向均匀分布石墨片弯曲或卷曲一一一片状及细小卷曲的片状石墨聚集成菊花状颗菊花即是个共晶团，共晶团般粗大一初生的粗

4、大直片状石墨只有粗大的直片状是型石墨，其余般为型一细小卷曲的片状石墨在奥氏体枝晶间呈无方向性分布石墨细小无方向性，共晶团般细小片状石墨在奥氏体枝晶的二次分枝间呈方向性分布只有在奥氏体枝晶的二次分枝间初生的星状（或蜘蛛状石墨呈方向性分布的石墨是型石墨只有初生的星状石墨是型石墨，其余为型七、理化篇灰铸铁中各石墨形态的特征、成因及对性能的影响一型，又称片状，其石墨成片状均匀分布般是共晶或接近共晶成分的石墨、无方向性。型石墨）铁液在不大的过冷度条件下均匀形核长大而成（。实际生产中采用砂模潮模砂或树脂砂等造型浇注的壁一厚以上的铸件易生成型石墨。般成分控制为，尤、选择为其重要）的

5、是元素含量应控制为，（传统错误观念认为含量越低越好铁水中量不足时可。当，选择增硫处理，以增加石墨形核能力，促进型石墨生成。片状石墨相对来说对金属基体的割裂作用小铸。、件机械性能好，是生产中希望获得的石墨形态图图为型石墨的显微图片和空间三维形态。图型石墨图型石墨的三维形态型，又称菊花状石墨，特征是片状和细小片状石墨聚集成菊花状分布。这种石墨出现在碳当量较高且结晶核心较少的情况下，在结晶初期冷却速度较大，所以中心石墨片很小甚至出现类似型石墨，外围为较大的卷曲状石墨。生产中铁水经孕育处理而过冷，形成细小片状石墨与奥氏体晶核，随后共晶体逐渐一一长大，，，，外围石墨也变大。颗菊

6、花就是个共晶体所以型石墨的共晶团粗大对强度性能不利故生产中控制出现型石墨。图、图为型石墨典型显微图和示意图。图型石墨图型石墨示意图型，灰铸铁中的石墨按形成时期可分为两类，即初生石墨和，共晶石墨。型石墨是初生石墨，它是过共晶成分（的铁液在凝固过程中按相图的线直接从液相中析出的石墨一，是种匀晶转变产物，在共晶转变前铁液中自由生长的石墨。其显著特征是厚大而平直、不弯曲（其中可能会开叉，有时可能在平直的初生石墨的端部发现石墨弯曲细小，这部分石墨是初生石墨在共晶结晶阶段石墨延续生长的结果）。由于铁液在析出单相初生石墨后也要发生共晶转变，因此型石墨必然与共晶石墨共同存在。由于型石

7、墨粗大，使铸件性能严重下降，切削加工时出现麻点而影响表面质量。所以在生图型石墨安徽省机械工程学会成立周年论文集产中是尽力避免的。但型石墨可增加材料的导热性，所以在生产钢锭模时往往希望得到型石墨。图、图为型石墨的实际图片和示意图一。图为过共晶白口铁中的初生次渗碳体（长板状），目的是与初生一次型石墨相比较白色长条为一次渗碳体。…■■■义■图型石墨示意图图过共晶白口铸铁组织型，其特征为细小卷曲的片状石墨，在奥氏体枝晶间呈无方向性分布。它是亚共晶成分（的铁液在较大的过冷度下先析出树枝状奥氏体初晶，剩余的液相发生共晶转变而生成的。实际生产中当铸件快速冷却时（如