石墨向稀土金属处理的铁水中的生长

为了阐明铸铁中球状和紧密蠕虫状石墨的形成机理,对衰退效应比镁小的稀土金属处理的铁水进行了两项试验:(1)用固着液滴技术测定了稀土金属处理的铁水和石墨晶体特定面之间的界面能;(2)将具有球状或片状石墨的Ni—C合金棒插入铁水中,然后观察从合金棒中生长出来的石墨向铁水中生长的形态。由实验得出如下结论:铁水和石墨基面间的界面能几乎与残余铈量无关,而铁水和石墨棱面之间的界面能则和用镁处理时情况相同,随着铈量的增加而增加。低铈量时,单晶的界面自由能比值低于多晶体,因而单晶(片状石墨)变得比较稳定。高铈量时,多晶体的这个比值低于单晶的,因而多晶体(球状石墨)变得较稳定。中铈量时,两种石墨的界面自由能比值几乎相等,形成紧密蠕虫状石墨。因此,无论石墨基质是球状的还是片状的,长入铁水中的石墨形态与铁水和特定面间的界面能有关。