灰铸铁焊接平板的共晶转变过程

灰铸铁焊接平板的共晶转变过程

  灰铸铁焊接平板中析出石墨所依托的异质晶核,其生核的过程可分为一下几种:

  1、 一些强脱氧元素在铁液中形成微细氧化物,其中以Al和Si为主,还包括Mn、Ti、Zr等,作为晶核的核心。

  2、 在微细氧化物上形成(Mn、x)S 系硫化物的外层,这才是石墨析出的异质晶核,其尺寸<5μm,一般为0.4~2.0μm。

  3、 铸铁不进行孕育处理时,(Mn、x)S中的 x主要是Fe,硫化物中含有的Ca、Al、Ti等元素很少,这种(Mn、x)S与石墨晶格的适配度不太好,促进石墨析出的作用较差。

  4、 铸铁经孕育处理后,x包括Ca、Al、Ti、Sr和RE等元素,这种硫化物与石墨晶格的适配度较好,颗粒也较小,比较适合于石墨生核。

  5、 如果孕育处理得当,还可以在(Mn、x)S硫化物表面上形成形成一薄层复合的硅酸盐,进一步改善其与石墨晶格的适配度。

  6、 为了是孕育处理的效果良好,灰铸铁原铁液中应保有一定的氧、硫含量,一般说来,硫含量不宜低于0.06%;氧含量宜在0,003%左右。

  7、 Al在灰铸铁中没有孕育的作用。而且,如果灰铸铁中的Al含量在0.02%以上,铁液的表面张力降低,采用粘土湿砂型铸造工艺时,铸件易于产生针孔缺陷,这已经是铸造行业的共识。因此,通常都希望铸铁中的Al含量低一些,或者对Al含量不很在意。

  8、 实际上,在灰铸铁中,Al对石墨的析出和成长有重要的作用,可以使共晶转变的过冷度降低,共晶团数增加,且有利于A型石墨的形成。

  9、 通常宜将Al含量控制在0.005~0.01%之间。保持这样的Al含量,既可以有上述正面作用,又不至于诱发针孔缺陷。

  10、 因此孕育剂中有一定的Ca、Al含量,是至关重要的。

  球墨铸铁的共晶转变:

  1、球墨铸铁的共晶转变,虽然也是先析出石墨,随即析出奥氏体,但是石墨在共晶凝固过程中的主导作用不如灰铸铁中那样明显,石墨球与奥氏体也不像灰铸铁中那样,在共同与液相接触的条件下共生、共长。

  2、球墨铸铁的共晶转变过程中,石墨球自接近共晶成分的液相中生核,而且有一个长大的过程。

  3、石墨球长大到一定的尺寸,周围的液相中的碳当量很低,从而奥氏体在石墨的表面上生核、长大,逐渐形成一个包围石墨球的‘晕圈’,阻断了石墨与液相的接触。

  4、石墨的长大只能由石墨-奥氏体界面处铁原子向外扩散、碳原子通过奥氏体晕圈向石墨扩散,长大的速度比灰铸铁中的石墨片低得多。

  石墨球外围奥氏体晕圈的形成过程:

  1、石墨球生核、长大;

  2、石墨球外围的贫碳区;

  3、奥氏体在石墨球表面或外方生核;

  4、奥氏体长成枝晶;

  5、形成封闭的晕圈

  泊头市东工机械制造有限公司 www.btdgjx.com     销售热线:0317-8326033     18232786388

扫一扫,加微信好友: