小。小 4 菌汽熟冒翁：罪氧紫香第2 0 卷 1 9 9 8 年 第2 期 4 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s i ty o f Sc i e n c e a n d T e c h n o l o g y B e ij i n g V 0 1 . 2 0 A P r . N 0 . 2 19 9 8 铸铁 中开花状石墨的微观结构 ’ 方 克 明 `) 白 元 强 2) l) 北京科技 大学 应用科学学 院 , 北京 10 0 0 8 3 2) 北京科技 大学材料科学与 工程 学院 摘要 用 透 射电子显微镜和 扫描 电镜研究 了铸铁 中开花状石墨的微观结构 , 结 果表明 , 开花状石 墨是石墨沿 0[ 0 01 ] 方 向生长速率增大的过程 . 因而它是 1 种过球化石墨 , 而不是铸铁过程 中球化不 良造成的 . 关键词 石墨 ; 微观结构 ; 铸铁 分类号 N 2 34 随着 变 质 剂含 量 的不 同或熔炼工 艺 的变 化 , 铸铁 中的石 墨具 有 不 同的形 态 . 这一 现象 引 起 了铸 造 工作 者 的 浓 厚兴 趣 . 几 十年来 , 许 多研 究 工 作 者 为 了探 讨 铸铁 中石 墨 的变态 机理 做 了大 量 的工作 . 迄今为止 , 已有许 多观 点对铸铁 中石 墨的变 态原 因进行解 释 , 但 均不完 善 . 为 了探索铸铁中石墨 的变态机理 , 首先应 该对铸铁 中各 种形 态石墨 的微观 结构有 清楚 的 认识 . 透射 电子显微镜是 研究物 质微 观结构 的重要 仪器 之一用透 射 电镜研究 铸铁 中石墨 的微 观 结 构 , 它 的 困难是 必 须把 又 软 、 又脆 的石 墨制成 电子 束可 以 穿透 的薄膜 . 作 者 已成 功地 实现 了这 一制 膜技术 , 从而 用 透射 电镜 对铸铁 中球状 石墨 , 蠕 虫状石 墨的 微观 结构 进行 了初 步研 究 l[ 一 4] . 本文着 重研究 了开花 状石 墨的微观 结 构 , 并 对开花 石墨 的变态 特征 进行分 析 . 1 实验方法 实 验 用 铸铁 试 样 的成 分 (质 量 分 数 ) 为 4 . 16 o,O C , 3 . 4 4 0, 5 1 , o . 7 5 o,O M n , o . o 6 5o,o P , 0 . 0 3 7 0, 5 , .0 07 3% M g 和微量其他元 素 . 实验 方法 如下 : l) 将 试样 制成金 相样 , 在光 学显微 镜下观 察 开花状 石墨 的形貌 . 2) 用 电解 浸蚀 的方 法溶 去试样 中 的铁基体 , 使开花状 石墨完全暴露 出来 , 用 扫描 电镜观 察石 墨 的立体形 貌 . 3) 用 非水 溶 液 电解 的方法 把 试样 中 的开花 状石 墨无 损 伤地 完全 萃取 出来 , 在 室温 下单 层地镶 置 在金 属 中 , 然后 两面磨 抛 , 最 后 用离子减 薄 仪进行 减薄 , 得到 开花状 石墨 中心 附近 的 薄膜 , 用 -H 80 O透 射 电镜 研 究石 墨 的微 观 结构 . 在透 射 电镜 下 , 配 以 能 谱 仪 , 检 测外 来 夹杂 物 核心 的元 素组成 . 2 实验 结果 和讨论 图 1 为试样 的光 学显 微镜照片 . 由图可见 , 在光 学显微 镜下 , 石 墨为花瓣状 . 图 2 为扫描 电 19 9 7 一 12 一 2 4 收稿 方克明 男 , 57 岁 , 教授 * 国家 自然科学基金 资助 课题