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                了解鑄鐵組織及其形成的過程

                文章出處:本站    人氣:1152    發表時間:2020-05-24 18:54:06

                鑄鐵屬于鐵基高碳多元合金,其常存元素,除鐵以外,般含w(C)為2%~4%①、w(S1)為1%~3%以及錳、磷、硫。碳在鑄鐵中通常以三種狀態存在:形成石墨晶體單存在;與鐵形成二元或多元化合物以化合狀態存在;溶入a—Fc或Y—Fe中以固溶狀態存在。
                       由于化學成分和結晶條件不同,鑄鐵液—固相變有二重性,凝固后產生不同的高碳相,即滲碳體或石墨。滲碳體組織在高溫下不穩定,發生分解,分解出來的碳,大部分轉變為石墨晶體,因而滲碳體屬于可分解的亞穩定相,石墨晶體則稱為穩定相。不同的高碳相賦予鑄鐵以截然不同的性能。高碳相為滲碳體的鑄鐵斷面呈銀白色,硬而脆,稱為白口鑄鐵。高碳相為石墨的鑄鐵斷面呈灰黑色,硬度低,稱為灰口鑄鐵。鑄鐵組織中高碳相類型、形態、數量、分布狀態都影響鑄鐵性能。
                       鑄鐵組織的形成經歷兩個階段。第階段為凝固過程,形成凝固組織;第二階段為固態相變過程,由凝固組織轉變為室溫組織。
                       了解鑄鐵組織及其形成過程和轉變規律通常需要借助鐵碳合金相圖。相圖上的相區、相變臨界點數據來自實驗或熱力學計算,這些數據符合熱力學平衡條件。也就是說,合金溫度發生變化時,其組分原子有充分時間遷移而達到該溫度下的濃度平衡。平衡狀態雖然難以在鑄件實際相變過程中出現,但要認識合金組織形成過程和組織轉變規律,先需依靠合金相圖。
                       碳和硅都是鑄鐵中主要常存元素。硅的存在使鐵碳相圖發生 明顯變化,有助于提高鐵碳合金按穩定系轉變傾向。因此,硅是影響鑄鐵組織的重要元素。為了進步掌握鑄鐵組織的變化規律,人們構建了鐵碳硅三元相圖。三元相圖比鐵碳二元相圖更加接近工業鑄鐵實際情況。

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