第8章铸铁 (a)共晶灰铸铁(wC=426%)的石墨化过程 (b)亚共晶灰铸铁(wc=3.0%)的石墨化过程 1250℃ (c)过共晶灰铸铁(wc=45%)的石墨化过 图85不同成分灰铸铁的石墨化过程 蠕墨铸铁和球墨铸铁的石墨化过程和灰铸铁的石墨化过程类似,所不同的只是石墨的 形态不同而已。 铸铁的石墨化过程可以分为高温、中温、低温三个阶段。高温石墨化阶段包括低于液 相线CD以下温度冷却自液体中析出的“一次石墨”G1和低于共晶线ECF(温度1154℃ 共晶成分(C点wc=426%)发生共晶反应结晶出共晶石墨G:中温石墨化阶段包括低于共晶 温度ECF以下冷却沿ES线从奥氏体中析出“二次石墨”Gm:低温石墨化阶段包括略低于 共析温度(738℃)PSK线以下的共析成分(S点=0.68%)奥氏体发生共析转变析出的G。理论 上,在PSK温度以下冷却至室温,还可能铁素体中析出三次石墨,因为数量极微,常忽略。 在高温、中温阶段,碳原子的扩散能力强,石墨化过程比较容易进行:在低温阶段, 碳原子的扩散能力较弱,石墨化过程进行困难。在高温、中温和低温阶段石墨化过程都没 有实现,碳以re3C形式存在则称为白口铸铁。在高温、中温阶段,石墨化过程得以实现, 碳主要以G形式存在的铸铁,称为灰铸铁。在高温阶段石墨化过程得以实现,而中温、低 温阶段石墨化过程没有实现,碳以G和Fe3C两种形式存在的铸铁,称为麻口铸铁 如果按照平衡过程转变,铸铁成形后由铁素体与石墨(包括一次、共晶、二次、共析石 墨)两相组成。在实际生产中,由于化学成分、冷却速度等各种工艺制度不同,各阶段石墨 化过程进行的程度也不同,从而可获得各种不同金属基体的铸态组织,铸铁石墨化过程进 行的程度与铸铁组织的关系见表8-1。 表8-1铸铁石墨化过程进行的程度与铸铁组织 铸铁名称 石墨化进行的程度 铸铁显微组织 第一阶段石墨化 第二阶段石墨化 完全进行 F+G片 灰口铸铁完全进行 部分进行 F+PG片第 8 章 铸铁 ·163· ·163· (a)共晶灰铸铁(wC=4.26%)的石墨化过程 (b)亚共晶灰铸铁(wC=3.0%)的石墨化过程 (c)过共晶灰铸铁(wC=4.5%)的石墨化过程。 图 8.5 不同成分灰铸铁的石墨化过程 蠕墨铸铁和球墨铸铁的石墨化过程和灰铸铁的石墨化过程类似，所不同的只是石墨的 形态不同而已。 铸铁的石墨化过程可以分为高温、中温、低温三个阶段。高温石墨化阶段包括低于液 相线 CD 以下温度冷却自液体中析出的“一次石墨”G1 和低于共晶线 ECF(温度 1154℃)的 共晶成分(C 点 wC=4.26%)发生共晶反应结晶出共晶石墨 G；中温石墨化阶段包括低于共晶 温度 ECF 以下冷却沿 ES 线从奥氏体中析出“二次石墨”GⅡ；低温石墨化阶段包括略低于 共析温度(738℃)PSK 线以下的共析成分(S 点 wC=0.68%)奥氏体发生共析转变析出的 G。理论 上，在 PSK 温度以下冷却至室温，还可能铁素体中析出三次石墨，因为数量极微，常忽略。 在高温、中温阶段，碳原子的扩散能力强，石墨化过程比较容易进行；在低温阶段， 碳原子的扩散能力较弱，石墨化过程进行困难。在高温、中温和低温阶段石墨化过程都没 有实现，碳以 Fe3C 形式存在则称为白口铸铁。在高温、中温阶段，石墨化过程得以实现， 碳主要以 G 形式存在的铸铁，称为灰铸铁。在高温阶段石墨化过程得以实现，而中温、低 温阶段石墨化过程没有实现，碳以 G 和 Fe3C 两种形式存在的铸铁，称为麻口铸铁。 如果按照平衡过程转变，铸铁成形后由铁素体与石墨(包括一次、共晶、二次、共析石 墨)两相组成。在实际生产中，由于化学成分、冷却速度等各种工艺制度不同，各阶段石墨 化过程进行的程度也不同，从而可获得各种不同金属基体的铸态组织，铸铁石墨化过程进 行的程度与铸铁组织的关系见表 8-1。 表 8-1 铸铁石墨化过程进行的程度与铸铁组织 石墨化进行的程度 铸铁名称 第一阶段石墨化 第二阶段石墨化 铸铁显微组织 灰口铸铁 完全进行 完全进行 部分进行 未进行 F+G 片 F+P+G 片 P+G 片