2.铸铁的石墨化过程
铸铁的石墨可以在结晶过程中直接析出,也可以由渗碳体加热时分解得到。铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程称为石墨化。
铸铁的石墨化过程分为两个阶段:
第一阶段石墨化: 在P′S′K′线以上发生的石墨化,包括结晶时一次石墨、二次石墨、共晶石墨的析出和加热时一次渗碳体、二次渗碳体及共晶渗碳体的分解;
第二阶段石墨化:在P′S′K′线以下发生的石墨化,包括冷却时共析石墨的析出和加热时共析渗碳体的分解。
石墨化程度不同,所得到的铸铁类型和组织也不相同,如下表所示。本章所介绍的铸铁,即工业上主要使用的铸铁,是第一阶段石墨化完全进行的灰口铸铁。
3.影响石墨化的因素
研究表明,铸铁的化学成分和结晶时的冷却速度是影响石墨化的主要因素。
化学成份的影响
铸铁中的C、Si是促进石墨化的元素,C、Si含量过低,易出现白口组织,力学性能和铸造性能变差;C、Si含量过高,会使石墨数量多且粗大,基体内铁素体量增多,降低铸件性能。因此,铸铁中的C、Si含量一般控制在:2.5%-4.0%C; 1.0%-3.0%Si。
冷却速度的影响
冷却速度越慢,有利于碳原子的充分扩散,结晶越有利于按照Fe-G相图进行结晶和转变,因而促进石墨化,而快冷时由于过冷度大,结晶将按Fe-Fe3C相图进行,不利于石墨化。