灰铸铁检验平台和球墨铸铁平台凝固过程中的生核有哪些?

灰铸铁检验平台和球墨铸铁平台凝固过程中的生核有哪些?

  灰铸铁检验平台的最终性能,主要决定于其在凝固过程中形成的组织,例如:灰铸铁的热性能就受其组织中石墨的形态、尺寸和数量的影响,力学性能则取决于初生奥氏体枝晶的数量、石墨的形态和共晶团的尺寸;球墨铸铁的力学性能则取决于石墨球的数量、形态,以及基体组织的特点。

  灰铸铁与球墨铸铁的凝固过程包括:

  1、共晶转变的末期,共晶晶粒与共晶晶粒之间、共晶晶粒与初生奥氏体枝晶之间互相衔接,剩余的低熔点残液处于晶粒之间的晶界部位,最后凝固。

  2、这种残液在铸铁中所占的体积分数虽然很小,但是,其中富集了多种偏析元素和夹杂物,它的凝固状态可以使铸铁件中产生多种晶界缺陷,如磷共晶、晶界碳化物、晶界非金属夹杂物、畸形石墨、晶间缩松等,对铸件质量的影响很大。

  3、生产过程中影响剩余残液性质的因素也很多,

  4、铸铁化学成分的选定,熔炼用各种原材料的质量,熔炼过程的控制,铁液的后处理工艺等等。

  铸铁凝固过程中的生核:

  1、铸铁是一种碳含量比较高的Fe-C合金,除碳以外,还含有多种其他合金元素,一般低合金铸铁中的碳,可以以石墨或Fe3C的形态析出。

  2、高温的铁液中,石墨的自由能比Fe3C低得多,较易于直接自铁液中析出。

  3、当然铸铁中的碳也可自固态的奥氏体中脱溶析出,从热力学方面的分析看来,‘Fe-石墨’系二元相图是稳定的平衡状态,所以称之为Fe-C合金的稳定系,相对而言,Fe-Fe3C二元相图就是Fe-C合金的介稳定系。

  4、要了解铸铁的凝固过程,当然要参照Fe-C合金相图,通常我们看到的书籍中,Fe-C二元合金相图,一般都用虚线表示稳定系(Fe-石墨),实线表示介稳定系(Fe-Fe3C)。

  5、均匀的液相中结晶析出固相(均质生核),晶核的形成需要很大的表面能。

  6、对纯金属而言,在金属液中均质生核,一般都需要将其过冷到其熔点100℃以下。

  7、实际上各种铸造合金的结晶、凝固过程,都起始于异质晶核。

  8、一般说来如果晶核的晶格与凝固体晶格的适配性好,合金液在很小的过冷度下就可以开始结晶、凝固。

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