石墨凝固时显微孔洞及金属夹杂物截面分析显微镜

石墨凝固时显微孔洞及金属夹杂物截面分析显微镜

  石墨在固相中形核与凝固时形核机制不同。固相形核位置是
在高能区域--晶界、显微孔洞、微裂口、非金属夹杂物周围等原
子失序或错配度高的部位。

  渗碳体与奥氏体界面原子呈失序状态，有很多空位，这些空
位具有接受碳原子的良好能量条件。显微孔洞、组织中的微裂口以
及铸件预淬火在马氏体断面或周边产生的显微裂纹都是适宜接纳
碳原子的位置。

如果碳原子扩散到这些孔隙内表面，形核时不会因铁原子自扩散
速率低而导致形核困难或滞后。

  可锻铸铁中金属夹杂物附近常常出现石墨形核位置。热力学
计算可以说明，即使这些夹杂物中有些可以成为石墨形核基质，但
是在退火温度下还不能使石墨在其上形成石墨结晶核心。这是因

为铁原子自扩散速率低，产生很大的制约作用。在其他位置形成
石墨晶核之后，铁原子仍不能充分扩散。杂质附近形核的主要原
因在于它们的线膨胀系数远小于铁的线膨胀系数，在退火加热过程中，

杂质与其周围金属发生显微尺度分离，并在奥氏体中产生位
错或空位聚集，成为接纳碳原子的合适位置。生产实践表明，在石
墨化退火前先进行低温预处理(300一500℃，保温4一5h;或750℃，
保温1-2 h)，有助于缩短石墨化过程并增加石墨数目。

目前己有许多工厂将低温预处理纳入正常生产的工艺规程。

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