铸造微课堂 2022-09-07 07:40 发表于四川 ![]()
铸造基础知识。资料来源于网络，经整理后分享，仅供参考！ 铸铁冷却到稍低于共析转变开始温度后，奥氏体发生共析分解。共析分解是奥氏体分解为两个相，自由能降低的过程。这个过程可能以两种方式进行。 一种方式是奥氏体分解为铁素体+石墨。这是因为先共析铁素体与石墨界面上的碳含量低于共析铁素体与奥氏体界面上的碳含量，碳原子向铁素体-石墨界面扩散，并不断沉积在石墨上。铁原子则以相反方向自扩散，最终使基体铁素体化。冷却速度低是产生铁素体的一个重要条件。但是，除了冷却速率外，还有以下因素影响铁素体的生成。 ① 石墨数量、尺寸、分布状态对奥氏体分解出铁素体有明显的影响。石墨数量多，分枝频繁，尺寸细小，弥散化分布，则石墨与奥氏体构成的界面面积大，碳原子向石墨扩散的距离短，有助于形成较多的铁素体。 ② 铸铁中的碳和硅都能提高碳在奥氏体中的活度，促进碳原子的扩散活动。硅明显提高γ-α转变的起始温度并扩大转变温度范围。提高灰铸铁中的碳硅含量有助于增加铁素体量。铸铁中的镍、铜、锰等元素有稳定奥氏体的作用，加入这些元素将降低奥氏体转变温度，阻碍铁素体生成。铸态奥氏体成分不均匀，晶体的缺陷较多，将难以获得较多的铁素体。 另一种方式则是奥氏体分解为铁素体+渗碳体，即奥氏体向珠光体转变。珠光体一般是在组织中的高能位置形核。这些位置包括：晶格畸变程度较大的奥氏体晶粒间的界面，奥氏体-石墨界面及其他晶体缺陷处。机械混合物的形核必然有领先相。至于铁素体或渗碳体哪个相领先形核和生长，可以由两相的相变驱动力大小来判断。 当奥氏体分解碳含量下降时，对构成共析组织的两相驱动力的相对大小发生变化。降低奥氏体碳含量使产生铁素体的驱动力增加，产生渗碳体的驱动力减小。根据理论分析和实践观察，在相同温度下，如果不出现额外的形核障碍，在较高相变驱动力下产生的新相是领先相。在铸铁的固态相变过程中，渗碳体形核遇到的非常规障碍比铁素体要多一些，可以认为铁素体是珠光体转变形成过程中的领先相。但是也要注意到，铸铁可能以另外一种方式进行共析转变。在达到共析转变温度时，基体组织可能是石墨+奥氏体也可能是渗碳体+奥氏体。如果有渗碳体存在，渗碳体可能会成为领先相。 如果铁素体领先形成，其排出的碳原子使邻近部位碳浓度升高，为渗碳体形核创造条件。渗碳体与奥氏体有合适的晶格位向对应关系，因此渗碳体可以顺利形核、生长。渗碳体生长，消耗了周围的原子，使相邻部位贫碳，又为铁素体在其相邻部位生长创造了条件。如此则两个共析相互以搭桥方式或近似分枝方式进行协同生长。产生了铁素体与渗碳体叠集形成的层片状组织。 珠光体晶粒以团球状形态生长。每个团球单元中都有层片状结构，大部分层片都是互相平行的。由于珠光体大部分都是从母相晶界开始生长，因此很少看到珠光体跨越本身所在母相晶粒而向其他晶粒生长的情况。当珠光体晶粒长大到与相邻珠光体晶粒接触时，便停止生长，最终形成许多以界面限定的珠光体团。一个奥氏体晶粒内总是存在若干珠光体团。 如果铸态奥氏体中存在一些未溶碳化物或富碳小区，或者片状珠光体组织在奥氏体化过程中渗碳体未完全溶解，这些渗碳体颗粒或富碳小区在缓慢冷却或略低于A1温度保温中，可能以渗碳体未核心而发生珠光体转变，形成碳化物均与分布于铁素体，而近于球状的基体组织，这种组织成为粒状珠光体。为了改善珠光体铸铁的切屑性能，在亚临界温度退火也能使铸铁产生这种硬度较低的组织。 编辑声明 铸造微课堂所发布未注明原创的文章均转载自网络，是由编辑团队收集整理的资料。本着共享互利的原则，由编辑团队进行简洁化后发送。所有内容仅供个人学习、研讨、参考之用。不得用于任何商业用途！ 如果您认为铸造微课堂所发布的内容中图片及文字涉及版权事宜请及时联系告知。接到告知后编辑团队会及时进行删除。 铸造微课堂发布注明原创的文章，欢迎各平台转发分享，但请注明转载来源及原作者。 铸造微课堂不对转载内容的真实性负责，并不承担由此引起的法律责任！ |
