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厚壁球墨铸铁件的结构特征

发表时间:2021-06-19 15:48

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厚壁球墨铸铁件的结构特征。

厚壁球墨铸铁在铸造过程中显著的特点是在球化和培养过程中铁水的凝固和冷却非常缓慢。一些铸件完成凝固过程需要数十小时,甚至100多小时。这一时期,铸件的组织与性能有别于一般铸件。机构主要有以下特点。

(1)基体组织,主要是铁素体,由于碳原子完全扩散在低冷却速率下,向石墨表面迁移,或形成二次石墨。结果,降低了基体的含碳量,球形石墨周围的铁素体和分布较广的块状或网状铁素体晶粒明显增大。随着体积分数的增加,铁素体生成以铁素体为主的基体。

(2)石墨球在厚截面时数量减少,直径增大,冷却凝固速度减慢,铁水的过冷度较低。铁水过冷量在一定范围内减小,将导致有效石墨晶核的临界尺寸增大,有效晶核概率减小。结果表明,随着铸件厚度的增加,石墨球数减少,球距增大,球径增大。

(3)石墨厚壁铸件易发生异形石墨厚壁铸件冷却慢,凝固时间长,出现球化衰退,造成孕育衰退。厚壁管心部和热节部形成碎石墨;各种畸形的石墨也常出现在其他部位。

(4)石块浮于缓冷铁水上,石墨向上浮起,慢慢冷却,导致石墨在铸件中分布不均。

(5)在凝固过程中,大部分碳化物形成元素由晶间碳化物加到液相。尽管在成分上对这些元素的质量分数有一定的限制,但由于铸件冷却较慢,元素仍然有足够的时间扩散到共晶团之间的残余熔体。结果表明,在富集区内,碳化物生成元素的浓度可以达到铸件平均浓度的几倍甚至几十倍,有利于提高晶间碳化物的休积分。

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