石墨形态及影响因素的定量分析

前言铸铁是目前应用最为广泛的工程材料,由于铸铁可通过控制石墨形态,获得各种不同的机械、物理性能.以适应不同的用途,因此长期来受到研究工作者的注意。业已证明,影响铸铁石墨形态的主要因素是:     

CONDITIONS OF STRUCTURAL TRANSFORMATION OF GRAPHITE IN Fe-C-Si ALLOY UNDER UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

研究了Fe-C-Si合金中Ce量及凝固速度对石墨晶体形态转变的影响,首次提出了在球团状石墨与过冷石墨的转变或者蠕虫状石墨与片状石墨的转变过程中,以变质元素的含量变化为主要影响因素,并且以Ce_(D←→D)=0.0296lgR+0.162(％)及Ce(V←→A)=-0.0353lgR+0.147(％)为各自的临界加入量值.在球团状石墨与蠕虫状石墨的转变过程中,凝固速度的变化占主导地位,且以Rs=55×10~(-2.5Ce)(μm/S)和Rv=32.4×10~(-2.3Ce)(μm/S)为获得完全球团状或蠕虫状石墨的临界值。 蠕虫状石墨能与片状石墨间相互连续生长过渡,认为蠕虫状石墨为一定变质元素含量及凝固速度条件下石墨晶体特有的组织形态,无须球化衰退或石墨球破碎为其生长前提。     

颗粒增强Al－4％Mg复合材料在等轴晶凝固过程中的颗粒推挤

研究了ＳｉＣ，Ａｌ＿２Ｏ＿３，ＳｉＯ＿２颗粒增强Ａｌ—４％Ｍｇ复合材料在凝固过程中，颗粒的种类、粒度对颗粒推挤导致颗粒分布不均匀的影响。提出在等轴晶凝固条件下，颗粒推挤的强烈程度由等轴晶粒和颗粒的质量比确定。理论预测与试验结果吻合良好。     

单一稀土元素镧对铸铁石墨形态的影响

用定向凝固技术究研了单一稀土元素La对铸铁石墨形态的影响,发现随着加La量的增加,石墨形态从片状变到蠕虫状、球状;加入反球化剂Al,可使蠕虫状石墨范围扩大。     

多点自动测温系统的研制

设计和研制的多点自动测温系统包括多位放大器、12位A/D转换器,苹果—Ⅱ微机、输入和输出设备及应用软件。     

高温度梯度下Fe——石墨共晶定向凝固的研究

使用液态金属冷却定向凝固技术在G_L≈2lOK/cm,υ=0.5-100μm/s条件下对Fe—石墨共晶进行了试验研究。Fe—石墨共晶的界面形态和凝固组织可分为四种类型:(1)规则界面和定向细片石墨,(2)不规则界面和粗、细片石墨,(3)内生型界面和共晶团,(4)Fe—Fe_3C共晶。石墨片间距入与生长速度υ的关系如下: (1)υ=0.5-2μm/s时,λ=4.74xl0~(-6)υ~(-0.64)cm,υ=0.2μm/s时,石墨片具有良好的定向性;(2)υ=3-5μm/s时,λ随υ的增大而增大;(3)υ=5-10μm/s时,λ≈常数。     

凝固速度对铸铁石墨形态的影响

本文采用定向凝固技术研究了凝固速度对铸铁石墨形态,奥氏体和石墨结晶动力学的影响,并分析研究了奥氏体,石墨棱面和基面之间的生长速度相对大小与石墨形貌之间的关系。发现奥氏体的生长速度随凝固速度的增加而增大,当奥氏体的生长速度超过石墨棱面的生长速度时,片状石墨突变为蠕虫状石墨,反之,则导致蠕虫状石墨突变为片状石墨。     

蠕虫状石墨的初始畸变

一、引言对蠕虫状石墨生长机理的研究,以前大多数文献只涉及蠕虫状石墨在奥氏体外壳包围下,呈蠕铁共晶团后的畸变生长。一般认为蠕虫状石墨是球状石墨雏晶畸变的结果,蠕虫状石墨在奥氏体外壳包围下生长,其端部与铁水保持接触,并与两侧的奥氏体共生,分枝生长,最后形成蠕铁共晶团。     

Fe-C-Cr合金定向凝固组织

对经定向凝固的共晶 Fe—2.94％C—29.1％Cr 合金及过共晶 Fe—3.12％C—35.9％Cr、Fe—2.80％C—33.1％Cr 合金的凝固组织作了研究。上述三种合金中的初晶及共晶碳化物均为(Fe,Cr)_7C_3它们都以小面状析出,其中初晶在与凝固方向垂直的截面上为六角形块。初晶碳化物在定向凝固时以六角形状进行包抄式的凝固,然后再从六角形壳向内凝固,最终生成完整六角形。随着凝固速度变小,初晶(Fe,Cr)_7C_3的截面尺寸及间距增大,且从实心的六角形棒变成空心的六角形棒。过共晶合金的液固两相区长度约为1.5mm。共晶合金凝固时,碳化物的形貌为不规则多边形棒,且在凝固速度大时,组织细小。上述三种合金,当凝固速度 R>2m/sec 时,液固界面将变得凹凸不平。     

铸铁中片状石墨FG■蠕虫状石墨VG的转变

用LMC 定向凝固技术研究铸铁石墨形态的转变,发现了蠕虫状石墨向片状石墨转变及片状石墨向蠕虫状石墨转变的分界线,它表明石墨生长机制在分界线处发生了突变。在高倍扫描电镜下观察发现,片状石墨向蠕虫状石墨转变的机制有三种。