灰鑄鐵焊接平板的共晶轉變過程

　　灰鑄鐵焊接平板中析出石墨所依托的異質晶核，其生核的過程可分為一下幾種：

　　1、 一些強脫氧元素在鐵液中形成微細氧化物，其中以Al和Si為主，還包括Mn、Ti、Zr等，作為晶核的核心。

　　2、 在微細氧化物上形成(Mn、x)S 系硫化物的外層，這才是石墨析出的異質晶核，其尺寸<5μm,一般為0.4～2.0μm。

　　3、 鑄鐵不進行孕育處理時，(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，這種(Mn、x)S與石墨晶格的適配度不太好，促進石墨析出的作用較差。

　　4、 鑄鐵經孕育處理后，x包括Ca、Al、Ti、Sr和RE等元素，這種硫化物與石墨晶格的適配度較好，顆粒也較小，比較適合于石墨生核。

　　5、 如果孕育處理得當，還可以在(Mn、x)S硫化物表面上形成形成一薄層復合的硅酸鹽，進一步改善其與石墨晶格的適配度。

　　6、 為了是孕育處理的效果良好，灰鑄鐵原鐵液中應保有一定的氧、硫含量，一般說來，硫含量不宜低于0.06%;氧含量宜在0，003%左右。

　　7、 Al在灰鑄鐵中沒有孕育的作用。而且，如果灰鑄鐵中的Al含量在0.02%以上，鐵液的表面張力降低，采用粘土濕砂型鑄造工藝時，鑄件易于產生針孔缺陷，這已經是鑄造行業的共識。因此，通常都希望鑄鐵中的Al含量低一些，或者對Al含量不很在意。

　　8、 實際上，在灰鑄鐵中，Al對石墨的析出和成長有重要的作用，可以使共晶轉變的過冷度降低，共晶團數增加，且有利于A型石墨的形成。

　　9、 通常宜將Al含量控制在0.005～0.01%之間。保持這樣的Al含量，既可以有上述正面作用，又不至于誘發針孔缺陷。

　　10、 因此孕育劑中有一定的Ca、Al含量，是至關重要的。

　　球墨鑄鐵的共晶轉變：

　　1、球墨鑄鐵的共晶轉變，雖然也是先析出石墨，隨即析出奧氏體，但是石墨在共晶凝固過程中的主導作用不如灰鑄鐵中那樣明顯，石墨球與奧氏體也不像灰鑄鐵中那樣，在共同與液相接觸的條件下共生、共長。

　　2、球墨鑄鐵的共晶轉變過程中，石墨球自接近共晶成分的液相中生核，而且有一個長大的過程。

　　3、石墨球長大到一定的尺寸，周圍的液相中的碳當量很低，從而奧氏體在石墨的表面上生核、長大，逐漸形成一個包圍石墨球的‘暈圈’，阻斷了石墨與液相的接觸。

　　4、石墨的長大只能由石墨-奧氏體界面處鐵原子向外擴散、碳原子通過奧氏體暈圈向石墨擴散，長大的速度比灰鑄鐵中的石墨片低得多。

　　石墨球外圍奧氏體暈圈的形成過程：

　　1、石墨球生核、長大;

　　2、石墨球外圍的貧碳區;

　　3、奧氏體在石墨球表面或外方生核;

　　4、奧氏體長成枝晶;

　　5、形成封閉的暈圈

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